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固态电池设计的新方法

来源:   2020-12-14 17:40:50

在能源存储研究的众多不同途径中,固态电池被许多人视为克服成本,长期性能和防火安全方面有据可查的问题的最有前途的技术。

在固态电池中,研究人员正在研究各种不同的材料和设备结构,每种材料都有其自身的挑战和优势。通常,这些挑战在于实现足够的导电性和稳定性,以及开发用于大规模制造的材料和工艺。

韩国电子与电信研究院(ETRI)的科学家与大邱庆北科技大学(DGIST)的一个小组合作,提出了一种固态电池设计的新方法,基于他们所说的依赖于扩散的全电池技术,固态电极。

该方法的关键是发现离子可以在活性石墨颗粒之间传输,这意味着不需要增加离子传导的添加剂。这意味着电极仅需要包含活性存储材料和粘合剂,由于存在更少的材料以及为溶剂和粘合剂材料提供更多选择,这将增加存储容量,并可能简化生产。

ETRI的科学家将这一理论带入了DGIST,后者可以使用虚拟建模确认其可行性。然后,ETRI能够在实际实验中演示其结构。ACS Energy Letters中发表的论文《具有高能量密度的全固态电池的扩散相关石墨电极》中对此工作进行了描述。

“我们首次揭示了离子只能与活性物质一起扩散。我们不再局限于现有的全固态二次电池中使用的结构。” ETRI研究人员Young-Gi Lee说。“我们计划使用这种技术来开发具有高能量密度的二次电池。我们还将确保我们拥有核心技术的权利,并致力于可商业化的版本。”

在研究方面,ETRI进一步表示,它计划研究相同的方法是否可以为石墨以外的材料带来更好的性能,并且还将在电极界面上起作用,以从电池中榨取更多性能,并使电极更薄。

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