17年專注鋰電池定製

醫療器械(xiè)用25.2V軟包鋰電池產品介(jiè)紹

來源:邦立威    2020-02-23    點擊量:131
鋰離子電池因內部經常短路而臭名昭著,內部短路會點燃電池的液體電解質,導致電池爆炸從而引發火災(zāi)。近日,伊利(lì)諾伊大學的工程師已經開發出(chū)一種基於聚合物的固體電解質,這(zhè)種電解質在損(sǔn)壞後可以自愈,也可以在不使用刺激性化學物質或高溫的(de)情況(kuàng)下進行回收。
這項新的研究可(kě)以幫助製造商(shāng)生產可回收,可自我修複的商業電池(chí),該研究發表在《美國化(huà)學學會雜誌》上。
醫療器械用25.2V軟(ruǎn)包鋰電池產(chǎn)品介紹
邦(bāng)力威方形鋰電池的放電平台,和生產廠家(jiā)和(hé)材料有關係
研究人員說,隨著鋰離子電池經(jīng)曆多個充電和放電循(xún)環,它們會形(xíng)成微小的樹枝狀固態鋰,稱為樹枝狀晶體(tǐ)。這些結構會縮短電池壽命(mìng),造成熱點和短路,有時會變得足夠大而刺穿電池的內部部件,從(cóng)而導致電極和(hé)電解液之間發生爆炸性化學反應。
化學家和工(gōng)程師一直在推動用固體材料(liào)(例如陶瓷或聚合物)代替(tì)鋰離子電池中的(de)液體電解質。然而(ér),這些材料大多數是剛性且易碎的,會導致電解質與(yǔ)電(diàn)極之間接觸不良以及導電率降低。
該論文合著(zhe)者Brian Jing說:“固體離子導電聚合物(wù)是開發非液體電解質的(de)一種選擇(zé)。
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但是,電池內部的高溫條件會熔化大多數聚(jù)合物,從而再次導致枝晶和故障。
過去的研究已經通過使用(yòng)交聯形成橡膠狀鋰導體的聚合物鏈網(wǎng)絡生產了固(gù)體電解質,這種(zhǒng)方法雖然延遲了樹枝(zhī)狀晶體(tǐ)的生長,但是,這些材料很複雜,損壞後無法回收或修複。
為了解決這個問題,研究人員(yuán)開發了一種網絡聚合(hé)物電解質,其中的交聯點可以發生(shēng)交換反應並交(jiāo)換聚合物鏈(liàn)。研究人員說(shuō),與線性聚合物相比,這些網絡實際上在加熱時會變硬,從而可以(yǐ)最大程度地減少枝晶問題。此外(wài),它(tā)們在損壞後很容易分解並重新(xīn)固(gù)化成網狀結構,使其可回收利用,並且由於其自(zì)愈性,因此在損壞後可以恢複導電性。



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“這種新型的網絡聚(jù)合物還顯示出卓(zhuó)越的特性,即電導率和(hé)剛度都隨(suí)加熱而增加,這是常規聚合物電(diàn)解質所沒有的,” Jing說。
材(cái)料科學與工(gōng)程(chéng)學教授(shòu),論文第一作者克裏斯托弗·埃文斯說:“大多數聚合(hé)物都需要強酸和(hé)高(gāo)溫(wēn)才(cái)能(néng)分解。而我們的材料在室溫下可(kě)溶於水,是一種非常節能且環保的工藝(yì)。
研(yán)究小組探究了這種(zhǒng)新(xīn)材料的導電性,並發現了其作為(wéi)有效的(de)電池電(diàn)解質的(de)潛力,但是他們承認,要與目前使(shǐ)用的電池相媲美,還需要一定(dìng)的(de)過程。
埃文斯說:“我認為這項工作為(wéi)其他人提供了(le)一個有趣的測試(shì)平台,我們在聚合物中使用了一種非常特殊的化學物質和一種非常特殊的動態鍵,但我們認為這個平台可以進行重新配置,從而與許多其他化學物質一起使用,能夠(gòu)調整傳導率和機(jī)械性能。



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