炭黑產業網據前瞻經濟學人APP資訊組消息:

電動汽車要想成為主流,必須要具有成本效益、更安全以及更持久的電池,并且在使用過程中不會爆炸,也不會危害環境。近日,佐治亞理工學院的研究人員已經找到了一種有前途的替代傳統鋰離子電池的方法。該電池由一種常見的材料制成:橡膠。
合成橡膠因其卓越的機械性能而廣泛用于可穿戴電子產品和軟機器人等先進技術中。研究人員最近發現,當這種材料制成 3D 結構時,可以作為鋰離子傳輸的“高速公路”,具有出色的機械韌性,從而使電池蓄電時間更長。
在傳統的鋰離子電池中,離子隨液體電解質移動。然而,電池本質上是不穩定的:即使是最輕微的損壞也可能泄漏到電解液中,導致爆炸或引起火災。
在新研究中,科學家發現,使用橡膠固體電解質可解決電池中出現的的常見問題(例如鋰離子傳輸速度慢和機械性能差)。這種方法的關鍵之處就在于,其允許材料在堅固的橡膠基質內形成3D互連的塑料晶相(結晶的微觀結構)。這種獨特的結構,帶來了高離子電導率和高電化學穩定性的優異性能。
此外,橡膠電解質可以在低溫條件下使用簡單的聚合工藝制成。研究人員表示,后續會尋找更好的方法來減少充電時間。到目前為止,他們已經使電池的性能/循環時間提高了兩倍。
該研究題為“Elastomeric electrolytes for high-energy solid-state lithium batteries”,已發表在《自然》期刊上。
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