Недавно исследовательская группа Гарвардского университета разработала новую твердотельную батарею, которая может быть использована 10 000 раз, полностью заряжается в течение 3 минут и может работать в течение 20 лет. В твердотельной батарее используется литий в форме чистого металла. , используя твердые электроды и твердый электролит, а не жидкие или полимерные гелевые электролиты, используемые в литий-ионных батареях.В лаборатории прототип батареи смог успешно выполнить от 5 000 до 10 000 циклов зарядки.Исследования гарвардской исследовательской группы по твердотельным литий-металлическим батареям можно проследить до мая прошлого года, но технология на тот момент оставалась на уровне «полная зарядка в течение 10–20 минут и срок службы батареи от 10 до 15 лет».
Дизайн этой батареи вдохновлен классическим британским сэндвичем.Если представить батарею в виде бутерброда, сначала слой хлеба (металлический литий-анод), затем салат (графитовое покрытие), затем слой помидоров (первый электролит) и слой бекона (второй электролит), В конце будет еще слой помидоров и последний кусок хлеба (катода).
Исследовательская группа считает, что обычно на литий-металлических анодах в других твердотельных конструкциях образуются дендритные наросты, которые могут постепенно проникать через электролит к катоду, тем самым замыкая литий-ионную батарею.То есть дендриты или дендриты, образующиеся при использовании литий-ионных аккумуляторов, являются основной причиной возгорания аккумуляторов.В то время как многослойная структура сэндвича предотвращает образование дендритов, в этом дизайне дендриты растут в «салате» и «помидоре», но останавливаются на «беконе».Барьер «бекона» предотвращает прохождение дендритов и замыкание клетки, предотвращая отказ.
Оуян Мингао, академик Китайской академии наук и вице-председатель Китайской ассоциации электромобилей 100, заявил ранее, что такие материалы, как материалы, необходимо накапливать и разрабатывать, и время, когда твердотельные батареи будут введены в крупномасштабные масштабные коммерческие приложения, вероятно, между 2025 и 2030 годами.
Время публикации: 11 октября 2022 г.