中國(guó)粉體網(wǎng)訊 美國(guó)喬治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)等組成的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)適用于電動(dòng)車(chē)(EV)電池之高成本效益且安全的固體電解質(zhì)材料，透過(guò)將彈性體(Elastomer)制作成3D結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增強(qiáng)了離子傳導(dǎo)性、機(jī)械穩(wěn)定性等特性。
利用無(wú)機(jī)陶瓷或有機(jī)聚合物之固態(tài)電池受到各界矚目，然而無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的制造具困難度、昂貴且不環(huán)保；聚合物電解質(zhì)雖擁有制造成本低、無(wú)毒、柔軟性等優(yōu)點(diǎn)，但也存在離子傳導(dǎo)性或機(jī)械穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)。
合成橡膠或彈性體價(jià)格低廉且具有優(yōu)異的機(jī)械特性，除了民生消費(fèi)用品之外，也適用于穿戴式設(shè)備、軟性機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)的材料用途。有鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)將目光聚焦于以橡膠為基材的有機(jī)聚合物，并成功地使其具備了優(yōu)異的離子傳導(dǎo)性、機(jī)械性能及電化學(xué)穩(wěn)定性。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)將彈性體處理成3D可塑性結(jié)晶構(gòu)造，可促進(jìn)鋰離子高速移動(dòng)，進(jìn)而有助于電池的長(zhǎng)壽命化。
利用新開(kāi)發(fā)的彈性體電解質(zhì)，在電壓4.5V條件下，電解質(zhì)與電極合計(jì)每1kg可以提供410 Wh以上的輸出功率。此外，新材料可在低溫條件下通過(guò)簡(jiǎn)單的聚合制程進(jìn)行生產(chǎn)，且與電極之間的界面光滑，將可抑制導(dǎo)致短路的樹(shù)枝狀結(jié)晶的生成�；谶@些特性，將可望實(shí)現(xiàn)在室溫下也能穩(wěn)定運(yùn)作且安全的固態(tài)電池開(kāi)發(fā)。今后研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步提升離子傳導(dǎo)性并著手改善循環(huán)次數(shù)、充電時(shí)間等電池性能。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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