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IMEC研发新型固态电池电解质 让固态电池可在2小时之内充满电
据外媒报道，比利时微电子研究中心（IMEC）宣布，其与 EnergyVille合作，合力推出了固态锂金属电池，该电池的能量密度超过400 Wh/liter，充电速度提升至2小时（0.5C）就可将电池充满。此外，IMEC还宣布，其已经在位于比利时 Genk的EnergyVille园区的固态电池包试生产线上，升级电池材料和电池工艺；而且还与比利时哈塞尔特大学（University of Hasselt）建立了合作。根据其固态电池发展路线图，IMEC的目标是要在2024年，让固态锂金属电池的性能超过湿式锂离子电池，而且要达到1000Wh/L，充电速率达到2-3C。
研究人员研半液态金属阳极 将锂电池容量提升10倍
图片来源：卡内基梅隆大学官网
据外媒报道，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）梅隆理工学院的研究人员研发出一种半液态锂金属阳极，可为电池设计提供一种新范式。利用此种新型电极制成的锂电池将具有更高的容量，而且与采用铝箔制成阳极的传统锂金属电池相比，更加安全。
普林斯顿大学发现铂替代品 或可研发更便宜的燃料电池
众所周知，铂很昂贵，也是电动汽车其中一种能源-氢燃料电池得以大规模应用的严重障碍之一，因为氢燃料电池需要使用铂。但是，据外媒报道，美国普林斯顿大学（Princeton University）生物和化学工程系教授Bruce E. Koel领导的研究小组成功寻找了一种更便宜的铂材料替代品。研究人员表示，找到了一种以铪为基础的化合物，工作效率约是铂材料的60%，但是成本却仅为铂材料的五分之一左右。
科学家对固态锂电池进行了开裂观测 发现电池退化与其内部裂纹有关
美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的科学家利用x射线成像技术观察了固态锂电池中形成的裂纹。他们说，这一发现改变了人们对固态电池性能的理解，并可能形成更耐用的系统。
该研究结果发表在《美国化学学会能源通讯》(ACS Energy Letters)杂志上的《固态电池电解液的化学力学降解可视化》(Visualizing Chemomechanical Degradation of a Solid-State Battery Electrolyte)论文中，论文阐明了电解质层在几天内如何开始形成裂纹从而导致对离子流的阻力增加。
新型增稠电解质护航锂电池安全
美国阿克伦大学高分子科学副教授Yu Zhu博士其团队合作，通过创造一个“剪切增稠”电解质(一种能够在冲击下变得更加浓稠的物质)，以提升锂离子电池的安全性。
该电解质放置在正极和负极之间，使正极和负极能够抗击冲击，因而在任何碰撞事故下，都不会引起电池起火或爆炸。而在正常情况下，该新型电解质会保持柔软状态。
Zhu表示，在初步研究中，我们展示了一种改性低成本玻璃纤维，能够生产剪切增稠电解质，而此类电解质可与商用锂离子电池兼容，表现出非常好的抗冲击性能。与传统的液体电解质相比，此类剪切增稠电解质不会显著降低锂离子电池的性能。
在受到冲击时，该电解质会立刻成为固体，并且会因剪切增稠效应，产生更大的力以对抗外部冲击。该解决方案可作为电池组外部热管理系统的补充方案，因为电池组外部热管理系统往往无法应对电池突然遭受外部冲击的情况。
此外，Zhu表示该研究除了可以提升锂离子电池的安全性，特别是提升用于电动汽车的锂离子电池的安全性，还可用于其他用途，如用于防弹储能设备。
锂金属阳极和液化气电解质结合能擦出怎样的火花？
目前，不少关于锂离子电池储能技术的新概念都有可能会大大提高电池的容量。其中一个概念是金属锂做阳极，这可能会使能量密度增加50%以上。加州大学圣地亚哥分校的科学家们利用一种最新优化的电解质，将这一想法朝着商业化又迈出一步。
圣地亚哥分校的科学家们开发了一种电解质，他们说这种电解质与锂金属阳极兼容，比目前的锂离子电池设计具有更高的能量密度，这可以使电池在零下60 ℃的低温下也表现良好，循环效率可以超过98%。
新型电池让电动汽车甩掉“充电焦虑”
在2019世界新能源汽车大会上，一项名为“高比能快充锂离子电池”的技术获得了全球新能源汽车创新技术奖。该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈，在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上，可在15分钟内完成100%充电，确保电动汽车300公里的续航里程。
宁德时代新能源科技股份有限公司科研项目主管程晓燕表示，目前业界为了实现快速充电，普遍采用钛酸锂和无定形碳作为负极活性材料，但是钛酸锂和无定形碳在实际应用中均不可避免的存在能量密度严重不足、成本高的缺陷，常规增加导电材料用量的设计，也会影响电芯的能量密度。
“我们以石墨作为负极主材，创新性运用孔道优化和‘快离子环’技术，在石墨表面打造一圈高速通道，使锂离子能快速嵌入石墨的任何位置，大大提高锂离子在石墨负极的嵌入速度，并且，修饰后的石墨兼顾超级快充和高能量密度的特性，不会在快充时在负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。”程晓燕说。
此外，技术团队开发了“超电子网”技术修饰正极材料，结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等设计参数调配，优化电解液、正负极的动力学性能，使化学体系和电池设计参数达到最优匹配。
信息来源：盖世汽车网、微锂电、OFweek锂电网、科技日报
（中国粉体网编辑整理/三昧）
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