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降低鋰離子電池起火風險 添加納米材料可以實現

鉅大LARGE  |  點擊量:540次  |  2022年08月20日  

科學家們宣布將納米線添加到鋰離子電池中可以增強其耐火能力,尤其是在三星GalaxyNote7在2016年爆發慘敗之后尤其如此。


正如ACS期刊NanoLetters所報道的,研究人員一直在研究如何為移動設備開發更安全的電池。


他們發現固態電解質是鋰離子電池中傳統電極的潛在替代品,鋰離子電池通過電解液在電極之間來回移動


科學家解釋說:“傳統的鋰離子電池有一種由鹽和有機溶劑組成的液態電解質,但它很容易蒸發,可能會引起火災。”


因此,研究人員提出了幾種固態電解質的選擇。但其中大部分不穩定或無法滿足大規模需求。例如,他們表示,盡管聚合物電解質顯示出潛力,因為它們穩定,便宜且具有彈性;它們具有差的導電性和機械性能。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

所以,科學家們一直在增加一系列化合物來增強電解質。


該研究的領導之一,新永濤先前制造硼酸鎂納米線,據稱其具有良好的機械性能和導電性。因此,該團隊研究了將這些納米線添加到固態聚合物電解質中時,這些特性是否也會被傳遞給電池。


他們發現,如果將固態電解質與5%,10%,15%和20%重量的Mg2B2O5納米線混合,納米線會增加電解質的電導率,并且與沒有納米線的電解質相比,它們可以承受更多的應力。該團隊表示,這種電導率的增加是由于以更快的速度增加離子在電解質中的移動數量。


這組研究人員還測試了電解質的可燃性,發現它幾乎沒有燃燒。


“當納米線增強型電解質與陰極和陽極配對時,就像電池中使用的那樣,該設置具有比沒有添加納米線的電池更好的倍率性能和更高的循環容量,”他們總結道。

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