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这种固态电池,只要一种材料就够了

发布时间: 2015-05-07 09:25:52    来源: 车云网
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[摘要]马里兰大学的研究人员研究出了一种新型固态电池材料,这种新材料可用于制造固态电池,特点是兼具电极和电解质属性。

 

  马里兰大学的研究人员研究出了一种新型固态电池材料,这种新材料可用于制造固态电池,特点是兼具电极和电解质属性。该新材料糅合了包括硫磺、锗、磷以及锂在内的多种单质与化合物。在混合体的两头,研究人员只要加入碳,末端就转换为电极角色,而碳仅仅是帮助驱使电子流动的催化剂。

  

  单块电池剖面图。电解质(呈现绿色)构成了整块电池的基础,

  顶端和底部的电极由电解质材料添加碳制成(呈现灰色)。

  这种电池技术的革新之处在于,它解决了电极和电解质界面间反应时,逐渐产生的电阻问题。传统固态电池在充放电时,两者间的长时间交互作用会产生一层无用材料。这块无用材料就好比一堵墙,增加了固体电解质表面的电阻,时间久了电池热量会随之攀升,寿命也会大幅缩短。新电池因为全都是一种材料,所以电流通过时不存在过多阻力,电池的充放电过程将会非常平顺。

  虽然没有电池能量密度的具体信息,但是一位项目工作人员透露了几个数字。他表示,新技术生产的电池厚度为600微米,大约是1分硬币厚度的二分之一。但是与相同厚度的传统固态电池比较,新电池中的薄膜比传统固态电池中的薄膜厚了约40倍。这就意味着相同体积的电池产品,可以储存的电能将会更多。如果应用到电动汽车领域,单块电池可以保证同等续航的水平上,带来更宽敞的空间设计。

  在制作程序上,该电池采用混合物粉末压缩进塑料和铁桶封装的模式,并不复杂。这一特点便于制造不同形态的电池产品,在多个电池的组合方案上,设计者可以在车身角落灵活安置这些电池。

  目前这款电池仍然在概念验证阶段,相关信息并不丰富。项目研究人员仍在不断测试电池充放电的次数,验证它是否可以量产。另外,以硫化物为基础的混合物不是环保的材料,下一步研究者将会尝试用氧化物来代替,这样降解过程不会产生含硫气体。

  当然,电池产品的安全性、稳定性等一系列参数,会成为实验室验证的硬性指标。而平衡材料成本和能量密度,则是从实验室走向量产的敲门砖。

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