鋰電性能有望進(jìn)一步提升！只需加入一種特殊金屬纖維
Time:2022-11-10
鋰電性能有望進(jìn)一步提升！只需加入一種特殊金屬纖維
Time:2022-11-10財(cái)聯(lián)社上海11月10日訊（編輯 黃君芝）德國一流科學(xué)研究機(jī)構(gòu)馬克斯·普朗克學(xué)會（Max Planck Society）研發(fā)出了一種獨(dú)特的細(xì)金屬纖維，可以用來作為電池的電流收集器，使電池更安全，能量密度更高。
研究人員指出，這項(xiàng)創(chuàng)新可能會推動(dòng)新一代可充電電池的出現(xiàn)，這種電池具有更高的能量密度、更快的充電速度、更長的運(yùn)行時(shí)間和更長的壽命。
具體而言，馬克斯·普朗克學(xué)會的研究人員開發(fā)了一種全新的工藝，該工藝可以生產(chǎn)非常細(xì)的金屬纖維，并用來制造更厚的電池。
然后，具有良好導(dǎo)電性的金屬纖維會被加工成致密的導(dǎo)電金屬網(wǎng)，并填充陽極或陰極的活性材料。這種電極可以使電池的厚度增加到2毫米以上，即目前常用電池厚度的10倍。
據(jù)悉，對儲能很重要的活性材料目前僅占鋰離子電池重量的60%。但馬克斯·普朗克學(xué)會開發(fā)的新設(shè)計(jì)降低了金屬含量，增加了活性材料在電池總重量中的比例。
研究人員指出，金屬網(wǎng)的表面積比傳統(tǒng)的集流器要大得多，因此使用這種集流器的電池充放電速度要快得多。此外，據(jù)說這種金屬網(wǎng)通過降低電極的電阻，增加其機(jī)械穩(wěn)定性，消除熱產(chǎn)生中的不利熱點(diǎn)，以及電和機(jī)械應(yīng)力，使鋰離子電池更安全。
研究人員還稱，由于“顯著減少了材料消耗和極其節(jié)能的制造過程”，這種新型電池具有資源效率。新電極可以顯著延長電池壽命，并將每千瓦時(shí)的材料成本降低30%。
此外，活性材料和作為集流體的纖維絨具有高彈性，能夠適應(yīng)充放電過程中的體積變化，這可以防止電池過早老化。
研究人員表示，雖然這項(xiàng)創(chuàng)新可以直接插入現(xiàn)有的生產(chǎn)線，但它不僅限于今天的鋰離子電池。超細(xì)金屬網(wǎng)狀電極在其他電池化學(xué)方面也具有巨大潛力，例如鋰金屬固態(tài)電池或鈉離子電池。