美研究电池能量密度提高26%寿命延长至30-50年

第一电动网 李媛媛

【第一电动网】能量密度低和寿命短是许多电池的两大短板,而美国田纳西州橡树岭国家实验室(OakRidge National Laboratory)科研人员的一项研究可有效提高电池能量,并延长电池寿命。

担心电池能量和寿命?新技术提高能量26%寿命达50年

横轴为电池容量,纵轴为电池电压

该实验室研究人员近日在《美国化学学会杂志》(Journal of the American Chemical Society)上发表题为《推动锂氟化碳电池的理论极限:双功能电解质的故事》(Pushing the Theoretical Limit of Li-CFx Batteries: A Tale of Bi-functional Electrolyte)的文章称,长期以来,人们认为,电池的三个主要成分,即阴极、阳极和电解质只能在设备中扮演单一的角色,这也是传统电池的内部设计原理。

而橡树岭国家实验室的研究打破了这项传统,其设计的电池不仅可以作为离子导体,同样也可为阴极提供补给。该实验室的梁成渡(音)称:“这种双功能电解质变革了传统电池的概念,它为能量密度电池设计提供了新的方案。”

梁和同事们使用的电池材料是以高能量密度著称的锂氟化碳材料,并用固体电解质来增加电池能量容量。充电时,锂离子从阴极移向阳极存储。在放电时,锂离子从阳极向阴极移动,并给设备供电。

梁说,可以作为离子导体和阴极的固体锂硫代磷酸盐多用电解质。电解质可以携带存储电荷,有助于增加电池的能量容量。用该实验室的方式可以将电池能量密度提高26%。

另外,根据设计和使用方式的不同,橡树岭国家实验室的这项研究能够让电池寿命延长至30年甚至50年,有望在人工心脏起搏器、射频识别装置、遥控钥匙系统,以及传感器等电子领域有广泛用途。

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