全固態(tài)電池

電池行業(yè)多年來沒有太大的發(fā)展。智能手機技術(shù)突飛猛進，電動汽車越來越受歡迎，但鋰離子電池的容量有限，這意味著電池壽命和電動汽車的范圍仍然是一個兩難的選擇。類正在等待一個新技能來保存它們。

你可能會想到石墨烯，或者氫燃料動力電池?不是這樣的。目前，另一種被稱為全固態(tài)電池的技術(shù)可以更快地拯救電池行業(yè)。德克薩斯大學奧斯汀分校的科克雷爾工程學院今天宣布，他們的研究團隊在全固態(tài)電池技術(shù)方面取得了重大突破:他們開發(fā)出了一種低成本、不燃燒、全固態(tài)的電池，這種電池在能量密度、充放電效率方面表現(xiàn)優(yōu)異。據(jù)該大學稱，實驗室測試的新電池的能量密度是現(xiàn)有鋰離子電池的三倍。

這一次，鋰離子電池的發(fā)明者之一、現(xiàn)年94歲的約翰古德納(JohnGoodenough)在電池行業(yè)取得了重大突破，他和他的合作伙伴瑪麗亞布拉加(mariabraga)領(lǐng)導著這個團隊。古德諾夫教授在1979年發(fā)現(xiàn)，鋰鈷氧化物可以用作電極，顯著提高鋰離子電池的能量密度，這成為鋰離子電池行業(yè)的基礎(chǔ)。他于1986年加入德克薩斯大學奧斯汀分校，此后一直從事教學和研究工作。

今天，大多數(shù)電池是液態(tài)的(電解質(zhì))。然而,仍然有缺陷的使用液體電池,如包腫脹的現(xiàn)象,經(jīng)過多次指控,如低的現(xiàn)象,假如沒有嚴格按照額外的電壓和電流充電,電解液會發(fā)生metal-whiskers現(xiàn)象,導致電池的短路甚至火災爆炸。

根據(jù)含義，固態(tài)電池使用固體電解質(zhì)。古德諾夫團隊的技術(shù)核心是一種由堿金屬(重要是鈉和鋰)制成的玻璃狀固體電解質(zhì)。在實驗室里,新電池顯示最小損失1后,200年收費周期,環(huán)境耐受性高,并且可以從60到工作溫度在零下20攝氏度,假如使用手機,iPhone可能不會再有機會關(guān)閉本身在冬天,對吧?

但就目前而言，新電池的第一種前景仍將是電動汽車和工業(yè)級儲能設(shè)備。為了普及電動汽車，電池的成本、安全性、能量密度、充電效率和循環(huán)壽命都是非常重要的。我們相信，這項新發(fā)現(xiàn)將解決電池當時無法解決的許多問題。Gudnov先生說。

專利授權(quán)部技能商業(yè)化項目主任LesNichols告訴PingWest，這個完全由大學團隊自主研發(fā)的新電池已經(jīng)在實驗室中進行了測試，并準備好進行原型開發(fā)。

事實上，固態(tài)電池技術(shù)早已誕生，但在過去由于大批量生產(chǎn)成本高，一直被業(yè)界所放置。同樣，古德諾夫先生的新突破還沒有準備好投入生產(chǎn)，剩下的問題留給了大學和工業(yè)界去解決。好消息是，該校目前正在申請專利，并計劃將這些技能授權(quán)給電池制造商。Nichols估計新型固態(tài)電池將在18到24個月內(nèi)問世。第一個推向市場的產(chǎn)品可能是紐扣電池，更多的很快就會上市。

在消費電子行業(yè)，蘋果在2015年申請了自己的全固態(tài)電池專利;在汽車和電力領(lǐng)域，豐田、大眾和博世都在研究固態(tài)電池。看來，在燃料動力電池的尺寸小到足以使石墨烯電池可行之前，全固態(tài)電池應(yīng)該是電池行業(yè)唯一的希望。