本報(bào)華盛頓1月24日電 美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家1月23日表示，他們首次成功地為較高能量密度的鋰離子電池開發(fā)出高性能納米結(jié)構(gòu)固體電解質(zhì),。太陽能和風(fēng)能具有間斷性特點(diǎn),，新研究為利用這些可再生能源給電動(dòng)汽車電池和儲(chǔ)能電池充電奠定了基礎(chǔ)。
迄今為止,，鋰離子電池依靠存在于電池正負(fù)兩極間的液體電解質(zhì)傳導(dǎo)離子,。而由于液體電解質(zhì)易燃，特別是在研發(fā)體積更小而儲(chǔ)能更高的電池時(shí)更是如此,，因而人們希望尋找到具有固體電解質(zhì)的電池,，以解決電池安全問題和尺寸限制。
橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家,、固體電解質(zhì)電池項(xiàng)目研究帶頭人梁成都（音譯）說,，為獲得更安全且重量輕的電池，在最初設(shè)計(jì)時(shí)就需要將安全問題牢記在心,。在研究時(shí),，他們從電池系統(tǒng)中具有高穩(wěn)定性的常規(guī)材料入手，特別是與鋰金屬陽極相容的材料,。使用純鋰金屬作為陽極的電池與現(xiàn)在使用碳基陽極的電池相比,，前者所提供的電能有望是后者的5至10倍。梁成都表示,，高活性鋰金屬在易燃的液體有機(jī)電解質(zhì)中進(jìn)行充放電循環(huán)暗藏著嚴(yán)重的安全問題,，固體電解質(zhì)能夠讓鋰金屬在安全的環(huán)境中完成好充放電循環(huán)過程。
研究小組通過對(duì)名為鋰硫代磷酸鹽進(jìn)行加工,，開發(fā)出固體電解質(zhì),，它的離子傳導(dǎo)能力是其自然塊狀傳導(dǎo)能力的1000倍。他們?cè)诩庸や嚵虼姿猁}時(shí),，采用了納米構(gòu)建化學(xué)處理方法,，改變了原材料的結(jié)構(gòu)。
研究論文合作者亞當(dāng)·榮迪農(nóng)介紹說,，可以將鋰硫代磷酸鹽的加工前后視為石英晶體塊與精細(xì)海灘沙子的比較,，加工后的電解質(zhì)與原材料總量相同，但是卻是非常細(xì)小粒子的組合,。固體電解質(zhì)為納米量級(jí)的粒子構(gòu)成,，與原來的晶體結(jié)構(gòu)相比,，具有極強(qiáng)的離子傳導(dǎo)能力。
現(xiàn)在,，科學(xué)家正在對(duì)實(shí)驗(yàn)性固體電解質(zhì)充電電池進(jìn)行測試,，同時(shí)等待其研究成果的專利獲得審批。榮迪農(nóng)認(rèn)為,，由于采用了室溫且以溶液為基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)加工途徑,，因此這種固體電解質(zhì)能夠十分容易地實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),。（記者 毛黎）
- 2013-01-22國防科大創(chuàng)造超精加工奇跡
亞納米成為“中國精度” - 2013-01-21新型納米涂層可屏蔽上百種液體浸透
- 2013-01-21我首個(gè)納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)綜合社區(qū)投用
- 2013-01-17科學(xué)家稱納米人造細(xì)胞未來可用于制造抗生藥物
- 2013-01-10新型二維納米材料可能帶來電子工業(yè)革命
- 2013-01-05福建特藝環(huán)保納米改性竹炭功能性纖維項(xiàng)目投成
