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改善锂离子电池的稳定性 秘密武器竟然是这个!

2020-04-21 10:11:30  来源:cnbeta

近日,香港中文大学的研究人员们将护肤霜中常见的水溶性聚合物用于锂离子电池的液态电解质。没想到在改善电池稳定性的同时,还降低了制造成本和毒性。尽管锂离子电池已经在移动设备和电动汽车上得到了广泛的应用,但常规液态电解质仍容易在高温环境下起火或膨胀,比如2016年的三星Galaxy Note 7电池失效事件。

资料图(来自:Samsung)

为了提升锂离子电池的安全性,研究人员已经付出了很多的努力,包括内置阻燃剂的设计,以便电解质能够具有更好的抗冲击破坏的能力。

另一种思路是采用不会起火的水基电解质,以避免由于水的稳定性问题导致电压和能量密度偏低。

近日,由香港中文大学工程系 Yi-Chun Li教授带领的研究团队,就通过使用廉价、安全、环保的水溶性高分子聚合物,推动了此类电池的发展方向。

有趣的是,这种成分可在护肤霜、牙膏、药品、甚至食品饮料中找到,它就是聚乙二醇。报道称,作为一种新型水基电解质稳定剂,其能够将稳定性窗口扩大至3.2V 。

作为对比,尽管其它水性电池设计可以使电压升高,但通常需要使用高浓度且有毒的盐来稳定水分子。

新设计中使用的水、聚乙二醇和低浓度的锂盐组合,意味着锂离子电池的制造成本和毒性都保持相对较低的水平。更棒的是,新型电池可在300个充放电周期后依然保持稳定。

研究团队在新闻稿中称:“这项发现为设计具有大电压窗口和高稳定性的液态电解质提供了一个新的平台,从而更加安全、环保、廉价地存储能量”。

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