固态电池技术迎来了突破。
近日,美国哈佛大学研究团队开发了一种新的固态电池,该电池能够循环10000次,有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。
这款固态电池使用的是纯金属形式的锂,使用固体电极和固体电解质,而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。在实验室中,电池原型能够成功完成 5000至10000次充电循环。哈佛大学研究团队对于固态锂金属电池的研究可追溯至去年5月,但彼时的技术停留在“10~20分钟内完全充电,10~15年的电池使用寿命”层面上。
这款电池的设计灵感来自于英式经典三明治。如果将电池想象成三明治,首先一层是面包(锂金属阳极),然后是生菜(石墨涂层),接下来是一层西红柿(第一种电解质)和一层培根(第二种电解质),最后是另一层西红柿和最后一块面包(阴极)。
研究团队认为,通常其他固态设计中的锂金属阳极会发展出树突状的生长,可以逐渐通过电解质渗透到阴极,进而导致锂离子电池短路。也就是说,锂离子电池在使用过程中产生的树突或枝晶是电池着火的根本原因。而三明治的多层结构可防止枝晶结构生成,在这种设计中,树突在“生菜”和“番茄”中生长,但在“培根”处停止。“培根”屏障阻止枝晶穿过使电池短路,从而防止了故障产生。
“我们着手将这项技术商业化,我们的技术与其他固态电池相比是独一无二的。在实验室中,我们已经在电池的使用寿命内实现了5000到10000次充电循环,而现在即使是同类产品中最好的电池也需要2000到3000次充电循环,而且我们认为扩大电池技术没有任何基本限制,这可能会改变
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