锂基电池新突破:可解决树突问题且容量可达三倍

相比之前手机使用的镍铬充电电池和镍氢充电电池,锂离子充电电池的诞生可以说是让手机的续航能力、安全性和使用性能都跨入了一个崭新的时代,甚至可以说为推动智能手机的不断普及做出了不可磨灭的贡献!

近日,莱斯大学的研究人员们宣布了一种新型锂基可充电电池原型,其容量可达到当前锂离子电池的三倍!

锂基电池新突破:可解决树突问题且容量可达三倍

据了解,该技术有望解决掉目前严重影响电池寿命,甚至可以解决造成电池短路起火爆炸危险的树突问题,所以,这项技术有望成为锂金属电池中的一项新进展。

经笔者查证,所谓的锂电池树突问题是指:随着使用时间的增加,充电电池内的电极会长出微小的树枝状细丝,称为树突或枝晶,这会造成短路报废电池 ,甚至点着起火。不过,有报道显示,在2015年2月份时候,美国能源部太平洋西北国家实验室已经研制出了一种新型的电解质,可以完美的解决树突问题,还能帮助锂离子电池发挥99%的效能。

锂基电池新突破:可解决树突问题且容量可达三倍

莱斯大学的研究人员们想出的解决该问题的方案是:采用碳与石墨烯纳米管组成的“独特阳极”,运用该技术,以及包覆了一层碳的锂金属电池,能够避免树突在阳极上的大量蔓延。经过这样处理的新型锂基可充电电池原型每克可存储 3351 mAh 的能量,相较于目前的技术来说确实是一个很大的进步。

另外,美国海军研究实验室也迎来了一个锌基电池开发的一个里程碑,在安全性能方面要高于锂离子电池,虽然在充电问题上仍然不够实用,但通过开发一种 3D“海绵”电极有望规避这一问题,从而打造出既安全、又实惠,而且能够多次重复充电放电的电池。

锂基电池新突破:可解决树突问题且容量可达三倍

我们知道,电池问题目前仍旧是阻碍智能手机、平板电脑等终端发展的一个重要原因,尤其是在续航能力方面,各国的研究人员都意图在有限的电池体积上将电池容量扩充到最大。

而在锂电池方面,树突问题似乎是一个一直无法得到有效解决的难题,尽管许多研究人员在这一问题上投入大量的时间和经历,日本、美国等国家的研究人员在这方面似乎也出现了一些新的突破性成果,比如说太平洋西北国家实验室研究人员在电池中使用新的电解质和锂阳极,结果发现,锂阳极的存在只产生了一些平滑的锂节点而没有出现大量的纤维状树突。

锂基电池新突破:可解决树突问题且容量可达三倍

实际上,许多金属电池,包括锂电池所面临的这个树突问题依旧无法得到彻底的解决,至少目前来说一切都是在实验室中的,并没有实际性的投放到市场中检验效果。

但不管怎么说,科学家似乎已经找到了开启解决锂电池等金属电池面临的这些问题的大门,诚然,不可否问的是未来智能手机、平板电脑这些终端设备不会再因为电池的续航能力为大家带来烦恼了,不过伴随着的,可能就是对充电宝、共享移动电源等产品市场的冲击,所以,未雨绸缪的时间到了。

文章来源:栋科技
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