利用橡胶基材开发固体电解质,可望适用于EV电池


来源:材料世界网/中国粉体网编译   青黎

[导读]  美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)等组成的研究团队开发了一项适用于电动车(EV)电池之高成本效益且安全的固体电解质材料,透过将弹性体(Elastomer)制作成3D结构,进而增强了离子传导性、机械稳定性等特性。

中国粉体网讯  美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)等组成的研究团队开发了一项适用于电动车(EV)电池之高成本效益且安全的固体电解质材料,透过将弹性体(Elastomer)制作成3D结构,进而增强了离子传导性、机械稳定性等特性。 


利用无机陶瓷或有机聚合物之固态电池受到各界瞩目,然而无机固体电解质的制造具困难度、昂贵且不环保;聚合物电解质虽拥有制造成本低、无毒、柔软性等优点,但也存在离子传导性或机械稳定性较差的缺点。


合成橡胶或弹性体价格低廉且具有优异的机械特性,除了民生消费用品之外,也适用于穿戴式设备、软性机器人等先进技术的材料用途。有鉴于此,研究团队将目光聚焦于以橡胶为基材的有机聚合物,并成功地使其具备了优异的离子传导性、机械性能及电化学稳定性。研究团队发现将弹性体处理成3D可塑性结晶构造,可促进锂离子高速移动,进而有助于电池的长寿命化。


利用新开发的弹性体电解质,在电压4.5V条件下,电解质与电极合计每1kg可以提供410 Wh以上的输出功率。此外,新材料可在低温条件下通过简单的聚合制程进行生产,且与电极之间的界面光滑,将可抑制导致短路的树枝状结晶的生成。基于这些特性,将可望实现在室温下也能稳定运作且安全的固态电池开发。今后研究团队将进一步提升离子传导性并着手改善循环次数、充电时间等电池性能。


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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