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科学家研发出新型锂离子电池 切割撞击点燃照样

发布时间:2020-11-03
科学家研制出新式锂离子电池 切开碰击点着照样能用

科技讯1月11日音讯,据国外媒体报道,近来科学家们制作出一种几乎不新式锂离子电池,饱尝切开、曲折、碰击、液体浸泡乃至于被点着后依然能够正常供电。

锂离子电池刻画了现代国际。这些电池是从手机、笔记本电脑到电动汽车等大多数可充电设备的中心。尽管锂离子电池能够重复充放电,并且能量密度很高,但也存在着本身的缺点。锂离子电池有毒、并且易燃,这意味着即使是最小的破损也或许导致锂离子电池发作爆破。

由约翰霍普金斯运用物理试验室物理学家领导的一组研讨人员深信能够创造出更安全的电池。在曩昔的五年里,他们一直在开发一种不会失效的锂离子电池。2017年,他们与马里兰大学的研讨人员协作,初次展现了这种巩固耐用的电池,饱尝切开、碰击、曲折和浸泡后依然能够正常供电。上一年年末,约翰斯·霍普金斯大学的研讨小组又前进了一部,使其具有防火功能,并将电压提高到与商业产品适当的水平。

领导这项研讨的约翰霍普金斯运用物理试验室资深科学家康斯坦第诺斯·吉拉索普洛斯指出,制作坚不可摧锂离子电池的隐秘在于电解液,正是这种化学物质将电池的正极和负极分隔。当你运用锂离子电池时,带电锂粒子从阳极到阴极穿过电解质中的屏障,在其中进行化学反应并发作能量。

大多数锂离子电解质是易燃锂盐和有毒液体的混合物,这意味着“在今日的锂离子化学研讨中,实际上是一个或许会导致灾祸的配方。”约翰霍普金斯运用物理试验室资料科学项目经理杰夫·马兰奇说。假如分隔阴极和阳极的可渗透屏障溃散,就会形成电池短路并发作很多的热量。当一切的热量都接触到高度易燃的锂离子电解液时,锂离子电池就会发作起火爆破。

水性电池避免了一切这些问题,因为电解质是水基的,因而既不易燃也无毒。它们现已存在了25年,但因为能量太弱而无法发挥作用。研讨小组发现,经过添加锂盐的浓度,并将电解液与一种类似于软塑料的聚合物混合,能够将电势能从1.2伏特提高到4伏特,这与现在的商用锂离子电池适当。

当吉拉索普洛斯和他的搭档们在这种新式电解质中加上商用的阴极和阳极时,得到了一个从未见过的锂离子电池。它像隐形眼镜相同通明,可曲折、无毒且不易燃,能够在露天环境中出产和操作,更不需求外壳。最重要的是,它能够接受各种冲击和损坏。

科学家研制出新式锂离子电池 切开碰击点着照样能用

图示:新式电池中心的电解质是锂盐和一种不会着火或爆破的软塑料资料聚合物。

在测验中,研讨人员将设备浸入盐水中,用剪刀剪开它,用空气炮模仿弹道对电池进行冲击,然后点着。在每一次测验中,电池都能够不间断地宣布电流。在焚烧测验后,研讨人员将烧焦的电池部分切掉,电池能够持续正常作业100小时。

马兰奇说,这种新式的水基电池不仅仅是归于试验室里的别致东西。研讨团队现已在与一些不肯泄漏名字的制作商在进行谈判。他们说,这些制作商能够毫不费力地将新式化学物质和制作办法整合到现有的锂离子出产设备中。他说,这种电池或许会在两年内上市,并且会运用到曾经锂离子电池没有进入的范畴

因为其天然的柔韧性,能够被整合到可穿戴电子产品中,乃至终究直接整合到服装纤维中。这种新式电池的巩固性也能够运用于军事和科学研讨范畴,比方主动水下飞行器、无人机和卫星。

还有一些技能妨碍需求战胜,比方怎么添加电池的可充电次数。一块典型的智能手机电池充放电次数能够超越1000次,可是这种新式锂离子电池在充电100次后就开端失掉功率。吉拉索普洛斯说,对电解质化学配方进行微调应该能够处理这个问题。

或许,锂离子电池会发作爆破的年代就要完毕了。

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