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胡佛塔与SEQ光伏板

斯坦福大学研究人员开发的涂层使锂金属电池更10bet bwin接近现实十博网站怎么进入

2019年8月26日
研究学院

由马克黄金

已恢复可充电锂金属电池的希望 - 通过其短暂的寿命和偶尔的火热消亡,这是一个潜在的电池供电,几十年来到实验室,而其可充电的兄弟姐妹,锂离子电池,现在每年超过300亿美元耙。

斯坦福大学和SLAC十博网站怎么进入国家加速器实验10bet bwin室的一组研究人员10博官网发明了一种涂层,可以克服电池的一些缺陷8月26日发表于焦耳

在实验室测试中,涂层显著延长了电池的寿命。它还通过极大地限制刺穿电池正负两面隔板的微小针状结构(或称树枝状结构)来解决燃烧问题。除了毁坏电池,树突还会在电池的可燃液体中造成短路。锂离子电池偶尔也会出现同样的问题,但到目前为止,树突对锂金属充电电池来说是一个不可能的问题。

“我们正在解决锂金属电池的圣杯,”他说鲍哲南他是这篇论文的资深作者Yi Cui他是SLAC材料科学与工程和光子科学的教授。包教授补充说,树突阻碍了锂金属电池在下一代电动汽车上的应用。


引导作者和博士学生David Mackan十博体育官网在线平台ic,Left和Zhiao Yu与他们的电池测试仪。yu.
里面装着一盘已经测试过的电池,他们称之为“电池墓地”。(图片来源:马克·戈尔登)

承诺

锂金属电池每磅至少比锂离子电池多三分之一的能量,而且重量更轻,因为它们使用轻量级的锂作为正电端,而不是更重的石墨。如果它们更可靠,这些电池可以造福便携式电子产品,从笔记本电脑到手机,但真正的好处,崔说,将是汽车。电动汽车最大的阻力是,它们的电池需要消耗大约四分之一的能量。这就涉及到电动车续航里程和成本的核心问题。

“传统锂离子电池的容量已经得到了很大的发展,”斯坦福大学的博士生大卫·麦克凯尼说,他是这项研究的主要作者之一。10bet bwin“因此,开发新型电池以满足现代电子设备对能量密度的苛刻要求至关重要。”

来自斯坦福大学和SLAC的团10bet bwin队测试了他们在标准锂金属电池正电荷端(也就是阳极)上的涂层,这是树突形成的典型地方。最终,他们将这种特殊涂层的阳极与其他商业上可用的组件结合起来,创造出一种完全可运行的电池。在160次循环后,他们的锂金属电池仍然提供了第一次循环时的85%的能量。普通的锂金属电池在多次循环后能产生30%的电量,即使不爆炸也几乎无用。

新涂层通过创建一个分子网络,将带电的10bet十博锂离子均匀地传递到电极上,从而阻止了树突的形成。它可以防止10bet十博电池产生不必要的化学反应,还可以减少阳极上的化学物质积累,后者会迅速破坏电池的供电能力。

“我们的新涂层设计使锂金属电池稳定,并有望进一步发展,”另一名合作作者、斯坦福大学博士生Zhiao Yu说。10bet bwin

该小组现在正在改进他们的涂层设计,以增加容量保留和测试电池在更多的周期。

崔说:“虽然最终目标可能是在电动汽车上使用,但商业化可能首先从消费电子产品开始,以证明电池的安全性。”

Bao Zhenan和Cui Yi也是斯坦福大学Precourt能源研究所的高级研究员。10bet bwin斯坦福大学的10bet bwin其他研究人员包括十博网站怎么进入秦健,化学工程助理教授;博士后学者冯大伟、康继珩、李敏娜、Chibueze Amanchukwu、闫徐州、王汉森、刘凯;十博体育官网在线平台学生卫斯理·迈克尔斯、裴艾伦、陈书成和曹宇驰;南京大学访问学者张秋红。

这项工作得到了美国能源部的支持办公室能源效率&可再生能源。使用的设备10bet bwin支持的国家科学基金会。