Kürzlich hat ein Forschungsteam der Harvard University eine neue Festkörperbatterie entwickelt, die 10.000 Mal zykliert werden kann, voraussichtlich innerhalb von 3 Minuten vollständig aufgeladen ist und 20 Jahre halten kann. Die Festkörperbatterie verwendet Lithium in reiner Metallform , unter Verwendung fester Elektroden und eines Festelektrolyten anstelle der flüssigen oder Polymergel-Elektrolyte, die in Lithium-Ionen-Batterien zu finden sind.Im Labor konnte der Batterieprototyp 5.000 bis 10.000 Ladezyklen erfolgreich absolvieren.Die Forschung des Harvard-Forschungsteams zu Festkörper-Lithium-Metall-Batterien lässt sich bis in den Mai letzten Jahres zurückverfolgen, aber die Technologie blieb damals auf dem Niveau „Vollladung innerhalb von 10 bis 20 Minuten und Batterielebensdauer von 10 bis 15 Jahren“.
Das Design dieser Batterie ist vom klassischen britischen Sandwich inspiriert.Stellt man sich die Batterie als Sandwich vor, ist zuerst eine Schicht Brot (Lithium-Metall-Anode), dann Salat (Graphitbeschichtung), dann eine Schicht Tomaten (erster Elektrolyt) und eine Schicht Speck (zweiter Elektrolyt), am Ende steht eine weitere Schicht Tomaten und das letzte Stück Brot (Kathode).
Das Forschungsteam glaubt, dass typischerweise Lithium-Metall-Anoden in anderen Festkörperdesigns dendritische Wucherungen entwickeln, die allmählich durch den Elektrolyten zur Kathode dringen können und dadurch die Lithium-Ionen-Batterie kurzschließen.Das heißt, die während der Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien erzeugten Dendriten oder Dendriten sind die Hauptursache für Batteriebrände.Während die mehrschichtige Struktur des Sandwichs die Bildung von Dendriten verhindert, wachsen in diesem Design Dendriten in „Salat“ und „Tomate“, hören aber beim „Speck“ auf.Die „Speck“-Barriere verhindert, dass Dendriten passieren und die Zelle kurzschließen, wodurch ein Versagen verhindert wird.
Ouyang Minggao, Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und stellvertretender Vorsitzender der China Electric Vehicle Association of 100, sagte zuvor, dass Materialien wie Materialien angesammelt und entwickelt werden müssen und die Zeit, in der Festkörperbatterien in große groß angelegte kommerzielle Anwendungen liegt wahrscheinlich zwischen 2025 und 2030.
Postzeit: 11. Oktober 2022