木材由來新材料,可望提升鋰離子電池的輸出功率與安全性

 

刊登日期:2022/1/21
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美國布朗大學(Brown University)與馬里蘭大學(University of Maryland)利用「木材」相關素材開發了一項固態電池材料。研究團隊利用木材超級細纖維–纖維素奈米纖維(CNF)與銅結合,製作出固體離子導電體,不僅是一項如紙張般薄而柔韌的材料,且與既有固體高分子電解質相比,離子導電率高出10~100倍。導電率與陶瓷相當。可望利用於鋰電池的電解質或全固態電池正極的離子導電黏合劑等用途。

為了闡明材料中離子順利傳導的機制,研究團隊對銅–纖維素材料的微觀結構進行了電腦模擬。模式研究的結果顯示,過去緊密堆積的纖維素高分子鏈空間因為銅而增大,而擴大的空間進而形成相對沒有阻力,鋰離子可以順利通過的分子通道。研究團隊表示,將高離子導電率的固體電解質材料應用做為固態電池的正極黏合劑,將可讓正極與負極的厚度達到同等程度。此外,由於使用了自然材料,將可有助於降低電池製造時的環境負荷。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/211221_better-safer-batteries.html
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