普渡大學研發新復合材料 讓固態鋰離子電池更安全

 蓋世汽車訊 據外媒報道,普渡大學的工程師正在制造更安全、更高效的最常用電源之一 ——固態鋰離子電池。高電壓、固態鋰離子電池是電動與混動汽車、可穿戴設備、起搏器、射頻識別系統等高端技術的首選電源,不過該類電池最明顯的缺點之一就是在損壞時會爆炸。

普渡大學戴維森化學工程學院教授Vilas Pol領導的團隊研發了一種新型復合材料,該材料比現有電池中采用的傳統固體聚合物(SPE)技術更安全。

普渡大學開發的新型復合電解質制成的電池正在接受測試(圖片來源:普渡大學)

該款正處于專利申請階段的新型復合材料與傳統的SPE材料相比,在以下幾個方面得到了改進:

  1. 其電壓窗口拓寬至約4.8伏;
  2. 離子電導率優化至約2.4*10^4 微西門子;
  3. 工作溫度達約330攝氏度,具有優異的熱穩定性;
  4. 電芯損壞時穩定性優越,大大增加了安全性。

Pol表示,傳統的SPE材料還有其他缺點。“它們的熱穩定性很差,會導致電池熱失控,從而導致災難性的火災。此外,其離子電導率僅限于低溫,可能會降低電池的能源效率和壽命??紤]到電子設備或電動汽車容納電池的空間有限,低能量密度的電池會導致能量被快速消耗,設備的運行時間短。”

“我們進一步研發了具有阻燃分子的高級電解質,當作準固態電池,提高鋰離子電池的安全性。”

Pol教授及其團隊還繼續進行研究,通過優化電解質復合材料、電池過充、釘刺實驗和熱濫用試驗,讓該材料更加安全。