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这种不会着火的锂离子电池,将会是三星Galaxy Note7的救星?

2019-10-24 11:01 来源:电源网综合 编辑:Janet

约翰霍普金斯应用物理实验室的一组研究人员设计了一种可弯曲的锂离子电池,它可以在极端条件下工作,包括切割、浸没和模拟弹道撞击,现在它又可以在不可燃的情况下工作了。

目前的锂离子电池很容易发生灾难性的火灾和爆炸事件——其中大多数是在没有任何可辨别的警告下到达的——因为它们是由易燃和可燃材料制成的。由于这一危险,三星Galaxy Note7手机被禁止在航空公司使用,而海军禁止在船上核潜艇上使用电子烟是对减少此类设备易燃性的直接回应。

这种不会着火的锂离子电池,将会是三星Galaxy Note7的救星?

随着这些电池逐渐成为便携式电子产品、电动汽车和电网存储的首选储能工具,这些安全方面的进步标志着锂离子电池在电子设备制造和使用方式上的重大转变。灵活的设计使用了更安全的聚合物,而不是易燃的毒素,消除了燃烧的可能性。

最近发表在《化学通讯》杂志上的研究中,由APL研究和探索开发部的Konstantinos Gerasopoulos领导的研究小组详细介绍了他们的最新发现:一种新的“盐中水”和“水中水”电解质,分别被称为WiS和WiBS——在聚合物基质中时,降低了水的活性,提高了电池的能量能力和生命周期,同时消除了目前锂离子电池中存在的易燃、毒性和高活性溶剂。研究人员说,这是一种安全、有效的替代方法。

“从手机到汽车,锂离子电池已经存在于我们的日常生活中,继续提高其安全性对进一步推进储能技术至关重要,”APL的高级研究科学家和首席研究员Gerasopoulos说。“自20世纪90年代初期锂离子电池商业化以来,其形态因素并没有发生太大的变化;我们仍然使用相同的圆柱形或棱形细胞类型。液体电解质和密封包装与此有很大关系。

“我们团队的努力主要集中在用一种可以提高安全性和形状系数的聚合物取代易燃液体。我们对今天的成绩感到兴奋。我们最近的论文表明,可以在露天建造和操作的水性柔性聚合物锂离子电池的可用性和性能都得到了改善。”

此外,该团队2017年首次展示的柔性电池的损伤容限在制造锂离子电池的新方法中得到了进一步改进。

Gerasopoulos说:“第一代柔性电池在尺寸上不像我们今天生产的那样稳定。”

随着这项最新的标准达到,研究人员继续致力于这项技术的进一步发展。

“我们的团队正在不断提高柔性锂离子电池的安全性和性能,”APL材料科学项目区域经理Jeff Maranchi说。“我们已经在最近报道的工作基础上取得了进一步的发现,我们对此非常兴奋。我们希望在一年内将这项新研究转化为原型设计。”

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