科学家使用固态技术开发更安全,更强大的电池

从电动汽车到无线耳塞,我们每天都依靠可充电电池。其中大多数使用液体电解质,这些液体有助于迅速存储和释放能量。但是,如果电池损坏或过热,这些液体可能会起火,使其成为安全风险。密苏里大学的研究人员正在研究解决方案。 […]邮政科学家使用固态技术开发更安全,更强大的电池,首先是Knowridge Science报告。

来源:Knowridge科学报告
信用:Unplash+。
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从电动汽车到无线耳塞,我们每天都依靠可充电电池。

其中大多数使用液体电解质,这些电解质有助于快速存储和释放能量。

但是,如果电池损坏或过热,这些液体可能会起火,使其成为安全风险。

密苏里大学的研究人员正在研究解决方案。助理教授Matthias Young和他的团队正在开发固态电池,这些电池用固体材料代替液体电解质。

这些电池有可能更安全,更高效,但是将它们退缩面临一个重大挑战。

当固体电解质接触电池的阴极(电力储存和释放的部分)时,它们之间的薄层非常薄(约100纳米厚)。

该层阻止了锂离子自由移动,从而增加了电阻并伤害了电池的性能。

科学家已经在这个问题上挣扎了十多年,但是Young的团队在理解根本原因方面取得了巨大的突破。

使用四维扫描透射电子显微镜(4D茎),研究人员能够检查电池的内部而无需将电池拆开。

这种尖端的技术使他们可以在原子水平上看到这种不必要的层如何形成并影响电池功能。

Young的实验室专门使用一种称为氧化分子层沉积(OMLD)的技术来制作薄的保护涂层。他们的下一步是测试这些涂层是否可以防止固体电解质和阴极之间的不良反应。

“涂料必须是正确的厚度,” Young解释说。 “他们必须停止反应,但仍然允许锂离子自由移动,因此电池可以保持有效的效率。”

这项研究发表在高级能源材料上,由研究人员Nikhila C. Paranamana,Andreas Werbrouck,Amit K. Datta和Siaoqing He共同撰写。