斯坦福大學開發(fā)新的數(shù)學模型 推動下一代鋰金屬電池發(fā)展

時間:2022-06-23 09:01來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊: 次
 
       與鋰離子電池相比，鋰金屬電池的能量密度更高，充電速度更快，重量也更輕，但其商業(yè)應用一直受限，其中一個主要原因是枝晶生長問題。據(jù)外媒報道，斯坦福大學（Stanford University）開展新的研究，從理論角度探討枝晶問題，為制造更好、更安全的鋰金屬電池開辟了道路。
（圖片來源：斯坦福大學）
 
       該校研究人員開發(fā)了一個數(shù)學模型，將形成枝晶的物理和化學過程整合在一起。該模型顯示，更換具有某些特性的新電解質(zhì)，可以減緩甚至完全阻止枝晶生長。鋰離子通過電解質(zhì)在電池的兩個電極之間移動。研究人員表示，這項研究旨在指導設計壽命更長的鋰金屬電池。
 
       設計方向
 
       為了解枝晶形成的原因，研究人員開發(fā)了關于電池內(nèi)部電場和鋰離子通過電解質(zhì)材料傳輸?shù)臄?shù)學表達式，以及其他相關機制。
 
       憑借這項研究的結果，研究人員可以專注于（物理上）合理材料和構建組合。研究人員Hamdi Tchelepi表示：“其他研究人員可以在此基礎上設計具有適當屬性的設備，并減少在實驗室中反復進行試驗的次數(shù)，以及實驗變化的范圍。”
 
       具體來說，這項研究希望實現(xiàn)新的電解質(zhì)設計策略，包括追求材料的各向異性，即在不同的方向上表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。使用各向異性電解質(zhì)，可以微調(diào)離子傳輸和界面化學之間復雜的相互作用，阻止枝晶形成。研究人員指出，一些液晶和凝膠顯示出類似特性。
 
       該研究發(fā)現(xiàn)的另一種方法集中在電池隔膜上，這種薄膜可以防止電池兩端的電極接觸和短路。通過設計具有孔隙特征的新型隔膜，可使鋰離子以各向異性方式在電解質(zhì)中往返傳輸。
 
       構建和測試
 
       該團隊希望，其他研究人員能夠跟進這項研究發(fā)現(xiàn)的“線索”。下一步將基于實驗性新電解質(zhì)配方和電池架構，制造和測試真實的設備，以驗證其有效性、可擴展性和成本。
 
       在此基礎上，研究人員致力于構建成熟的鋰金屬電池系統(tǒng)（DABS）的虛擬表示形式，也就是所謂的“數(shù)字化身”，以不斷提升這些領先儲能設備的性能。
 
(責任編輯：子蕊)
作者：Elisha ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan//2022062339396.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內(nèi)容、版權和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關新聞
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號