与传统电池同行相比,固态电池有更高的能源潜力,更安全,让他们推动电动汽车发展的关键和使用。宾夕法尼亚州立大学的研究人员提出了一种改进方法,固态电池生产更好的电池,使多材料集成:冷烧结。
传统的电池电解液,使离子在阴极和阳极之间移动,电池的两个电极。固态电池有一个薄电解液制成的固体材料。
“固态电池有很多的优势从安全的角度来看他们不着火,因为他们更稳定由于结合较强,“赞恩Grady说,博士生在材料科学和该研究的第一作者发表在欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球ACS应用材料&接口。欧洲杯足球竞彩“因为更强的联系,他们也更机械强劲。这可以防止fire-causing短路,而且在理论上它使固态电池具有更高的能量密度。他们有一个数量级的增加性能相对于我们现在的电池,这是达到了他们的极限。但是也有很多问题在固态电池。”
固态电池的一个更大的问题使飞跃从实验室到市场的巨大挑战他们的生产。当前的电池电极活性物质的混合物,碳,液体电解质。没有液体电解质,不再有任何直接的路径移动的离子电极。给离子路径的最好方法是通过引入固态电解质,这需要烧结,和传统烧结太热碳和活性物质,使其降低。冷烧结使引入烧结固体电解质在非常低的温度。
“液体电池,你可以把你的两个电极,然后添加电解液,只要有两个,通常一种聚合物,你有一个电池,”格雷迪说。“但使固态电池包括产生一层很薄的致密导电陶瓷玻璃或聚合物制造固态电解质,这是非常困难的。”
解决这个问题是当前的主题深度对科学和工业。欧洲杯线上买球这是由于潜在的电动汽车及其可能性作为工具来对抗气候变化。固态电池还有其他潜在的好处,比如更持久的笔记本电脑电池。
”有很多人现在和公司正在研究不同的方法产生大规模固态电池,”格雷迪说。”是不夸张的说,这是科学的最热门的话题之一,解决这一问题。”欧洲杯线上买球
据研究人员介绍,冷烧结可能提供一个解决方案。冷烧结是一个革命的过程,使陶瓷的烧结温度远低于传统方法,因此使用更少的能源,使潜在的新材料的组合。这是宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发由克莱夫·兰德尔的主任欧洲杯足球竞彩材料研究所,材料科学与工程的特聘教授,该研究的作者之一。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
“我们在寒冷的烧结是降低陶瓷的烧结温度固体电解质从通常的1200摄氏度到400摄氏度下,“格雷迪说。“当你这样做,现在你可以把你的电池固体电解质中的一切,喜欢你的活性物质的电极,和冷烧结在一起的接口。它解决了所有不同的制造挑战棘手其他人谁想使固态电池通过降低温度。它开辟了一个整个窗口之间的co-processability固态电池材料,你不能离开其他陶瓷加工方法。”欧洲杯足球竞彩
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