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多孔CB液体电解质的锂离子传导比传统材料更安全“AG亚博真人”

AG亚博 科技 2020年12月30日
本文摘要:(上图)锂前体分割得非常简单的多孔锂CB,锂离子电导率和流动性较低,更安全的湿液体锂电解质锂离子电池可以有效代替传统铅酸电池,自20世纪50年代末开始铅酸电池仍在使用。由于重量轻、低功耗密度、电池损耗小的优点,锂离子电池在消费者电子产品领域受到高度评价。

锂离子电池

基础科学研究所(IBS)的自我组装和复杂性中心和韩国浦项大学先进设备材料科学化学系研究员开发了新的多孔固态锂离子电池(LIB),提高了性能,防止了短路风险。(上图)锂前体分割得非常简单的多孔锂CB,锂离子电导率和流动性较低,更安全的湿液体锂电解质锂离子电池可以有效代替传统铅酸电池,自20世纪50年代末开始铅酸电池仍在使用。由于重量轻、低功耗密度、电池损耗小的优点,锂离子电池在消费者电子产品领域受到高度评价。

有钴阴极的锂电池可以储存的能量是铅酸电池的4倍,是镍基电池的2倍。锂离子电池被指出是性能优异的商用电池,但仍存在一些局限性。现有的生产技术已经完全超过了锂离子电池的理论能量密度。

由于短路而再次发生的热阻断,即起火,包括锂电池的根本挑战。自2002年以来,仅美国就经常发生近40起火灾或爆炸事件。这款锂阳极人造不同的电池,即使有再差的高温事故记录,也仍然是现代消费者电子产品最重要的组成部分。韩国研究人员解释了几乎不同的方法。

基础科学研究所的KimoonKim博士说,多孔CB[6]的高各向异性(倾向于依靠意志)质子导电性不道德,被用作燃料电池的电解质。这种多孔CB[6]电解质的锂离子传导比传统材料更安全,传统电池利用非常简单的清洗方法制造有机液体银电解质。传统锂离子电池技术使用性能优异的夹层锂。但是轻便、更高功率的技术市场需求对新电解质的大规模研究做出了贡献。

新开发的电池由南瓜形状的分子组成,该分子被称为cucurbit[6]uril(CB[6]),采用蜂窝结构生产。分子包含非常薄的平均直径为7.5埃的一维地下通道[单个锂离子约为0.76或0.761010米],并在其间传递。另外,多孔CB[6]的物理结构使锂离子比传统锂离子电池更容易扩散,不需要其他电池的分离器。

实验结果表明,多孔CB液体电解质的锂离子电导率更好。研究组与传统电池的电解质相比,进行了锂离子移动数测定(tLi),从0.7到0.8仔细观察了传统电解质的0.2-0.5。

另外,在新电池暴露温度最高为373k(99.85c)的环境下,现有电池的标准高温,最高可达80C。实验中,电池从298K循环变化到373K(24.85C到99.85 C)4天。结果表明,任何周期后都没有冷阻断现象,完全没有或没有严重的电导率变化。


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