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锂玻璃动力电池,将使电动汽车续航里程与燃油汽车相媲美

 大话百科天地 2020-08-26

锂玻璃动力电池是JohnGoodenough(德州大学奥斯汀分校的机械工程和材料科学教授)和他的工程师团队在德州州立大学奥斯汀分校研发出来的,JohnGoodenough是锂动力电池的共同发明人。锂玻璃动力电池不仅将锂离子的能量密度翻了三倍,它还能在几分钟内重新快速充电,而且可充电周期超过几千次。

  其与三元材料锂动力电池不同的是,锂玻璃动力电池在零下的极端天气也表现出色,不会像三元材料锂动力电池一样易燃,关键之处就在于使用的固体玻璃电解质,而不是锂动力电池常用的液态电解质。因为液态动力电池充电速度过快,容易造成短路或起火,而固体的电解质则降低了短路的风险,成为更安全的选择。锂玻璃动力电池具有以下优点:

1)能量密度更高。锂玻璃动力电池的能量密度至少是现今的锂动力电池的三倍,动力电池的能量密度决定了电动汽车的行驶距离,所以更高的能量密度意味着一辆汽车可以在两次充电之间行驶至更远距离。

   2)充放电循环次数更多。由于玻璃质的固态电解质很好的保证了电解离子的活性,在反复充电周期上,锂玻璃动力电池技术将锂离子提高到了一个史无前例的地步,使锂玻璃动力电池具有更多的充放电循环次数,从而使得动力电池使用更持久,并且带来了更长的循环寿命。在实验中,研究人员使用的锂玻璃动力电池可循环1200次且低电阻。

  3)充电速度更快。充电时间由几小时缩短为几分钟。

  4)安全。锂动力电池使用的是液体电解质,电解液在动力电池的正负极之间运输锂离子。由于的锂动力电池液态电解液会发生锂离子晶枝沉淀,长时间使用晶枝会刺破电极隔膜导致动力电池短路。若动力电池充电过快,从而在电解液内形成“枝晶”或者“金属晶须”,引发短路,进一步引发起火和爆炸。如果锂动力电池放在阳光下暴晒,电解液的温度会极具升高。在高温下条件下,电解液发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向都会加剧。而采用固态电解质的技术使得锂离子无法在固态电解质中发生沉降,不仅成倍的扩大了动力电池的能量密度,更让动力电池的安全性与续航里程成倍的增加,使锂动力电池技术的缺陷得到了很好的弥补。

  5)严寒条件下运行。固态玻璃电解质可以运行在零下20摄氏度的温度条件下,具有高导电性,配备锂玻璃动力电池的汽车能够在严寒天气中良好运行。

  6)制造工艺简单。玻璃电解质能够在阳极和阴极上镀上或者剥落碱金属,而不出现“枝晶”,这样可以“简化动力电池制造工艺”。

  7)材料环保且来源丰富。固体玻璃电解质所用的材料不仅成本非常低,而且还可持续利用。其材料为廉价的盐,而盐可以从广泛可得的海水中提取,这就使得锂玻璃动力电池成为了一种更加环保的动力电池,一旦正式引入到动力电池市场当中来,将会解决动力电池行业成本压力过高的问题。

针对锂玻璃动力电池的研究是很有前景,但这项新技术仍需几年的时间,才能被引入商业市场。相信不久,这种新型动力电池就会得到广泛的应用。

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