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北京化工大学采用凝胶聚合物实现锂电池寿命延长两倍

A-A+日期:2022-11-10来源:慧正资讯    

据香港《南华早报》网站近日报道,北京化工大学科研人员开发出一种新技术,可以让传统锂离子电池的使用寿命延长两倍,并降低起火风险。

这项技术用凝胶状聚合物取代电池的化学溶液,且可以规模化生产,从而立即应用于国内蓬勃发展的电动汽车行业。相关研究由北京化工大学于乐教授和李念武副教授牵头,同行评议期刊《Advanced Fuctional Materials》杂志于上周公布了研究细节。

由于电池容量会随着反复充电和放电而降低,电池使用寿命的关键指标之一是容量保持率,即经过特定周期后放电容量与初始放电容量的比值。李念武说:“我们对这种电池进行了100%深度的放电。这个过程实际上有损电池的生命周期,但能有效暴露问题。经过300轮100%深度的充电和放电后,我们的电池容量保持在92%,而传统电池的容量只剩30%。”

这一成就令人鼓舞,它表明,与采用最先进技术制造的电池相比,这种新型电池的寿命明显更长。他们在论文中说,这种电池可以应用于电动汽车电池或无人机等行业场景,以延长其使用寿命。科研人员表示,凝胶聚合物电解质处于中间态,所以能结合传导性和安全性方面的优势。

报道指出,团队以具有高空隙率和安全性的微纳米结构的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为聚合物基质,以SiO2纳米颗粒和ZSM-5为无机填料,制备了一种新型凝胶聚合物电解质(SZ-GPE)。科研人员还利用一种类似果冻的材料来填补孔隙之间的空白。

关于本次研究成果,李念武总结道:“中国正在领跑高能量密度电池的开发,比亚迪和宁德时代在这一领域非常出色。但电池爆炸和安全问题仍受到全球关注。很多科研人员正在以不同路径解决问题,提供了多种选项,包括用固体陶瓷或纳米复合材料取代电解质。我们的凝胶聚合物电解质是其中一个选项。”

 

 

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