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不怕切割、淹海水或撞击的锂电池将率先用在军事

时间:2017-12-01 作者:Technews 阅读:
以能量密度和功率性能取胜的锂离子电池常是各领域应用的储电首选,但为了解决电池短路自爆风险,科学家仍不断尝试各种解决方法。

继马里兰大学与美国陆军实验室日前发布一款盐水溶液电解质锂离子电池后,现在再与约翰·霍普金斯大学合作,发布就算被切割、海水淹没或模拟弹道冲击都不怕的电池终极进化版。
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从消费电子产品到军事、航空航太系统等各种领域,能量密度高的锂离子电池都是电力储存的首选之一,但尽管好处不少,使用有机电解质当溶剂仍有相当大的潜在安全隐患,这些电解质具高度易燃、毒性等缺点,限制了锂离子电池的制造形式。

锂离子电池的电解质可分为液态电解质、高分子电解质和固态电解质 3 类,目前以前两者在商品中最常见。约翰·霍普金斯大学和美国陆军研究实验室(ARL)、马里兰大学合作在《Advanced Materials》期刊发布一项新研究,团队将盐水电解质嵌入聚乙烯醇(PVA)聚合物基质中形成凝胶聚合物电解质(GPE),这种电解质又比液态电解质要稳定,并让电池结构变得更灵活可弯曲。

在稳定的凝胶聚合物电解质帮助下,团队可将过去常做为锂离子电池正极活性材料的“ LiVPO4F”也用在负极单一材料上,或与其他高压阴极配对来实现既安全又拥有高能量密度的愿景。为了测试电池的安全性能,团队用简单的电子绝缘耐热胶带将电池固定住,并在电池持续供电的情况下将之切割、浸入盐水、进行弹道冲击测试,让人印象深刻的是,这些测试不仅没有造成锂离子电池为人所知的爆炸,相反还能保持性能,即使受损并完全暴露在空气和水之中也能继续供电。

美国陆军研究实验室(ARL)科学家 Kang Xu 说,军人出任务时基本上都暴露在极端环境中,拥有一流抗打击能力的电池将大幅减轻军队负担,虽然这个新开发的电池还在实验原型阶段,但团队正在寻找机会将技术转为军事用途。

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