2022-09-19 14:21:28來源：快科技
對于新能源汽車來說，其發(fā)展關(guān)鍵跟電池技術(shù)息息相關(guān)，不少科學(xué)家也是希望在鋰電池上能夠繼續(xù)做出大文章。
美國哈佛大學(xué)科學(xué)家為電動汽車開發(fā)了一種新型固態(tài)鋰金屬電池，該電池有望實現(xiàn)3分鐘內(nèi)完全充電，并且可持續(xù)使用20年。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《自然》雜志上。
目前，初創(chuàng)公司Adden Energy宣布已獲得哈佛大學(xué)技術(shù)發(fā)展辦公室授予的獨家技術(shù)許可，用于推進(jìn)該技術(shù)的商業(yè)化，其目標(biāo)是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”，其組件封裝在鋁涂層薄膜中。
在實驗室中，該團(tuán)隊的電池原型實現(xiàn)了充電速度快至3分鐘的，并且在生命周期內(nèi)可循環(huán)超過1萬次。研究人員表示，目前，即使是同類中最好的電池也只有2000—3000次充電循環(huán)，這項技術(shù)可能會“改變游戲規(guī)則”。
與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鋰金屬電池在相同體積下儲存的能量要多得多，而充電時間卻比傳統(tǒng)鋰離子電池少得多。但它們很容易形成“樹突”——一種微小的、剛性的樹狀結(jié)構(gòu)。樹突會在電池中生長，其針狀突起的部分稱為枝晶。這些結(jié)構(gòu)像根一樣長入電解質(zhì)并刺穿分隔陽極和陰極的屏障，可能導(dǎo)致電池著火。
類似三明治的多層結(jié)構(gòu)可防止枝晶結(jié)構(gòu)生成。如果將電池想象成三明治，首先一層是面包(鋰金屬陽極)，然后是生菜(石墨涂層)，接下來是一層西紅柿(第一種電解質(zhì))和一層培根(第二種電解質(zhì))，最后是另一層西紅柿和最后一塊面包(陰極)。在這種設(shè)計中，樹突在“生菜”和“番茄”中生長，但在“培根”處停止。“培根”屏障阻止枝晶穿過使電池短路，從而防止了故障產(chǎn)生。
此外，該電池可自我修復(fù)，這意味著它的化學(xué)成分允許它回填由枝晶產(chǎn)生的孔。
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