
据外媒报导,劳伦斯利福摩尔国度实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)的科学家Brandon Wood与(美国)国度准则技艺局(National Institute of Standards and Technology,NIST)的科学家Mirjana Dimitrievska负责牵头一项世界性研发合作,其探讨团队发觉在锂电池电解液中,若采纳硼原子(boron atom)代替碳原子(carbon atom),提高了锂离子的流动性。关于固态电池而言,该特色颇具迷惑力。 这便是所谓“阻挫(frustration)”的一种示例:体系动态性打算了锂离子永远不会满足于停留于原位,是以锂离子会一直表现搬动状况。 相较于当下的电池,固态锂离子电池可提高平安性、电压及能量密度。然则,固态电池仍处于研发的初级阶段,截至至日前,鲜有能实现营运的固态锂电池。 固态电池商业化的焦点阻碍之一在于:可供抉择的固态电解质资料太少,该类资料旨在保证锂离子能在正负极之中有用搬动。 然则,可用的资料存留多个难题,一部分资料的稳固性存留难题,另一部分则难以加工,至于剩下的备选资料,多数是由于锂离子的搬动速率过缓而遭淘汰,这意指着在制作时,务必保证该资料非常纤薄。 新探讨最重要的着力于新资料——闭合硼酸盐(closo-borates),最近发觉该资料的锂离子流动率较快。据Wood显露,这款资料的电化学功能稳固,更易加工。相较于其它资料,其优点较多。 虽然这款资料也存留必定的商业化阻碍,但热稳固性、机械强度及重复特性(cyclability)较高,这恰好是该探讨团队眼下关心的核心。这款新资料颇具迷惑力,未来也许会被用于替代当下的固态电解质资料。 这款电解质资料是一款盐类物质,其含有带正电荷的没有水氯化锂(lithium cations)和带负电荷的闭合硼酸阴离子。该探讨表达,闭合硼酸阴离子可迅速地达成其位子的从新调度(reorient),在固态基质(solid matrix)内徘徊,按特定的领先定向(preferred direction)发展交替位移。 若向闭合硼酸阴离子添加碳,就会生成所谓的偶极子(dipole),后者将排斥周边碳原子内的锂离子。随着阴离子的疾驰(spin),碳原子将面向不同的位子,每一次都将迫使固态基质内的锂离子搬动到周边地域。源于该类盐内均为疾驰的阴离子,从而导致锂离子的流动速度变得十分快。(本文相片选自greencarcongress.com) 更多车子新闻关心咱们。
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