橫濱國立大學利用液態金屬實現可拉伸鋰離子電池開發

 

刊登日期:2022/11/2
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日本橫濱國立大學開發了一項藉由液態金屬密封而可拉伸之鋰離子電池(LiB)。係於聚氨酯(PU)上塗佈了液態金屬以阻擋氣體和水分,將可在維持彈性的同時抑制鋰離子電池的劣化,預期可適用於穿戴式設備。
 
研究團隊在聚氨酯橡膠上形成一層金膜,並塗佈上液態金屬。雖然金膜不能承受聚氨酯的伸縮,但液態金屬被覆於聚氨酯橡膠上以防止氣體與水分的滲透。在電池構成材料方面使用了多孔性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(Styrene-Butadiene-Styrene;SBS)做為電極基材,LTO(Li4Ti5O12)與 LFP(LiFePO4)則分別做為負極、正極活物質,並使用凝膠隔離膜做為隔離膜,藉由這些材料賦予電池伸縮性。此外,研究團隊將各種材料予以積層,並將這些材料與本研究開發的阻氣膜封裝在一起,最終實現了可拉伸的鋰離子電池。
 
一般以普通橡膠材料做為封裝材料時,在大氣條件下電池電壓會在2小時內下降,而將此次開發的阻氣膜利用於電池封裝則可維持15小時以上的高電壓,且電池的充放電曲線在靜止狀態與50%拉伸狀態幾乎未出現差異。

資料來源: https://www.ynu.ac.jp/hus/koho/28679/34_28679_1_1_221005093115.pdf
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