鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1108次 | 2021年05月12日
MIT研究獲重大突破,鋰離子電池真的再也不用擔(dān)心壽命問(wèn)題了嗎?
MIT科學(xué)家已經(jīng)成功取得兩項(xiàng)重大突破,不僅有望使鋰離子電池幾乎不存在壽命問(wèn)題,還能存儲(chǔ)之于目前四倍的能量。
目前,鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、照相機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)汽車(chē)、飛機(jī)以及輪船,且小小體積就能儲(chǔ)存大量能量,但科學(xué)家仍然希望能使其更好。
而且還有一個(gè)問(wèn)題,智能手機(jī)中的鋰離子電池發(fā)生過(guò)過(guò)熱和爆炸的情況,也要找到一個(gè)更好的解決方法。
發(fā)展不易燃的固態(tài)電池(Developingsolidstatebatteriesthataren'tflammable)
電解質(zhì)是電池的三個(gè)基本組成部分之一。目前,大多數(shù)可充電電池的電解質(zhì)為液態(tài)形式,這是易燃的,也是過(guò)熱的原因所在,因此麻省理工學(xué)院(MIT)、三星(Samsung)、加州大學(xué)圣迭戈分校(UniversityofCaliforniaatSanDiego)以及馬里蘭大學(xué)(UniversityofMaryland)的研究人員決定開(kāi)發(fā)固態(tài)電解質(zhì)。
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%
他們開(kāi)發(fā)出了一款可行的、由鋰、鍺、磷和硫組成的固體鋰離子導(dǎo)體固態(tài)電解質(zhì).
這種固態(tài)電解質(zhì)不僅僅更加安全,而且比傳統(tǒng)電池的壽命要長(zhǎng)得多,因?yàn)椴话l(fā)生降解反應(yīng)。這意味著這種電池可以使用、充電再重復(fù)使用成百上千次。
更好的是,含有這種固態(tài)電解質(zhì)的電池可以在低至華氏-20度的溫度下應(yīng)用,這是當(dāng)前的電池不可能做到的。
該研究以固態(tài)鋰超離子導(dǎo)體的設(shè)計(jì)原理為題發(fā)表于《自然材料》期刊上。
由于遺忘一個(gè)實(shí)驗(yàn)而因禍得福成就了這一突破(Forgettingaboutanexperimentledtoabreakthrough)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在一項(xiàng)獨(dú)立的研究中,MIT和清華大學(xué)的科學(xué)家意外的發(fā)現(xiàn),他們不慎遺忘在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)鋰離子電池的容量達(dá)到了其容量的四倍。
隨著時(shí)間的推移,鋰離子可充電電池的性能開(kāi)始下降,因?yàn)橐淮未蔚某浞烹娛逛嚮衔锍恋碛陔姌O上。這使得電極最終分解。
一種解決辦法是用鋁取代石墨電極,但一旦暴露于空氣中,鋁顆粒表面馬上形成氧化物。
因此,清華大學(xué)的WangChangan博士和MIT的LiJu博士決定將鋁顆粒浸泡于硫酸和硫酸氧鈦中,試圖將氧化鋁移除,并用一個(gè)新的氧化鈦外涂層來(lái)取代之。
然而,他們忘了一批納米顆粒,浸泡的時(shí)間太長(zhǎng)使得混合物浸泡到鋁顆粒。鋁納米顆粒原本有50nm,浸泡過(guò)后,這些納米顆粒具有一個(gè)30nm的鋁蛋黃,外殼是4nm的氫氧化鈦。
科學(xué)家們決定用這些新的納米顆粒來(lái)構(gòu)建電池,發(fā)現(xiàn)這種電池的容量是目前電池的四倍,且其壽命可超過(guò)500次充放電周期。首先鋰離子電池不要進(jìn)行電池的激活,電池出廠的時(shí)候已經(jīng)進(jìn)行過(guò)電池的激活了。并不用你刻意的對(duì)新手機(jī)電池激活。
電池的充電最好是用原裝的充電器充電。
鋰離子電池要隨用隨充,不要等到電池的電量耗盡才去充電,最好的充電是當(dāng)手機(jī)電量低于20%就要給手機(jī)充電了。
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