美國LBNL開發可延長鋰電池壽命之軟性固體電解質

 

刊登日期:2020/8/20
  • 字級

美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)發表與卡內基梅隆大學(CMU)開發了一項可延長鋰電池使用壽命的軟性固體電解質。

研究團隊利用聚合物與陶瓷開發了軟性固體電解質,且此固體電解質在初期階段就能抑制樹枝狀結晶的形成,進而避免樹枝狀結晶成長後引發電池故障的問題。新開發的固體電解質使用了內部微細孔洞填滿陶瓷粒子的固有微孔高分子(Polymers of intrinsic microporosity;PIM)。由於新電解質是具有柔軟性的軟性固體材料,因此可製造出以新電解質積層而成的鋰箔捲(Roll)置於陽極與電池隔離膜之間,且對於電池製造業界而言,將可利用既有的組裝產線製造這一項石墨陽極的替代品。

研究團隊利用X光射線對鋰金屬與電解質之間的界面製作3D影像,經過16小時後,將大電流下的鋰鍍膜與剝離予以視覺化,確認了PIM複合電解質的樹枝狀結晶抑制機能。當PIM複合電解質不存在的情況下,能在界面看到樹枝狀結晶形成初期階段時的明顯徵兆;而當PIM複合電解質存在時,可以觀察到鋰持續平順成長的樣子。

另一方面,半固態電池相關新創企業24M Technologies已利用此次新開發的軟性固體電解質材料應用於電動車、電動噴氣推進飛行器(eVTOL)等用途的大型電池上。


資料來源: https://newscenter.lbl.gov/2020/07/20/battery-electric-planes-cars/
分享