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[固体铝电解电容器安全性]新加坡科学技术研究局通过半固体电解质提高锂硫电池安全性

作者:八月      发布时间:2021-04-14      浏览量:0
【中国白银网3月12日新闻】最近,新加坡

【中国白银网3月12日新闻】最近,新加坡科学技术研究局纳米实验室(NBL)的研究人员为锂硫电池设计了半固体电解质,可以在不影响电池性能的情况下提高电池安全性。锂硫电池在各种电子和能源存储应用中作为高效电源将进一步接近现实。

安全问题一直是阻碍锂电池工业使用的障碍,锂电高易燃液体有机电解质易泄漏,依赖于热和机械不稳定的电极分离器。固体电解质显示了改善锂电池安全性能的潜力,但其电极/电解质接触不良,离子电导率有限,固体锂电的性能下降。

NBL研究小组负责人Jackie.Ying教授说:液体和固体的混合标准固体电解质已经成为实用的折扣方案,可以得到更安全的电池,保持良好的性能。但是,固态元件的高阻力至今限制了该电池的性能。为了克服这个问题,我们重新设计了固体成分的微观结构。我们的解决方案消除了电解液的泄漏,温度和机械性能稳定。

NBL的研究团队设计了由Li7La3Zr2O12(LLZO)薄片制成的液体注入多孔薄膜。该团队还开发了制作LLZO薄片的新方法,用于构建电解质的框架。他们把这种制作3d片结构的方法称为纸杯蛋糕法。

LLZO因其高离子电导率、良好的化学和电化学稳定性而入选。电解质的非刚性结构使其与电极保持良好的接触,防止在操作和电池组装过程中破裂。这使电池更加安全,性能更好。NBL的半固态电解质在宽电压范围内也很稳定,可用于不同锂电池电极材料,包括高压阴极。

由NBL新型电解液制成的锂硫电池具有容量大、充放速度快等优点,稳定了电池的性能。在试验中,新型电解质在1.5mg/cm2的负荷密度下,获得了显着的速度能力(分别在1℃和2C℃下~515和~340mah/g)。这是锂硫混合标准固体电池能达到的最高性能之一。

Ying教授说:我们发现的3-D片结构对电池的最佳性能起着重要作用。此外,我们的系统在极端温度下表现出优异的稳定性。这些结果说明了我们的片基结构作为其他半固态锂电池框架的巨大潜力。

目前,NBL团队正在开发新型锂离子、锂硫以实现商业化。