PG电子模拟器试玩入口-研究人员研制出耐火防爆的三层锂电池

一个研究小组开发了一种使用三层固体聚合物电解质的锂金属电池，该电池可大大提高防火安全性并延长使用寿命。这项研究有望应用于多种领域，包括电动汽车和大型储能系统。这项研究发表在《Small》杂志上。

传统的固体聚合物电解质电池由于结构限制而性能不佳，阻碍了最佳电极接触。这也无法消除枝晶问题，即在反复充电和放电循环中，锂会以树状结构生长。枝晶是一个关键问题，因为不规则的锂生长会破坏电池连接，可能导致火灾和爆炸。

因此，研究团队开发了一种三层结构的电解质来解决这些问题。每层都有不同的功能，大大提高了电池的安全性和效率。这种电解质包含十溴二苯乙烷 (DBDPE) 以防止起火，沸石以提高电解质的强度，以及高浓度的锂盐，锂双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺 (LiTFSI)，以促进锂离子的快速移动。

三层固体电解质具有坚固的中间层，可提高电池的机械强度，而其柔软的外表面可确保出色的电极接触，从而促进锂离子的轻松移动。这使锂离子移动得更快，提高了能量传输速率并有效防止枝晶形成。

实验显示，研究团队研制的电池经过1000次充放电循环后，性能保留率约为87.9%，与传统电池性能保留率一般为70%~80%相比，耐用性有明显提升。

它还可以在火灾中自熄，从而大大降低火灾风险。这种电池预计将应用于各个领域，从智能手机和可穿戴设备等小型设备到电动汽车和大型储能系统。

Kim 博士表示：“这项研究预计将对使用[固体聚合物]电解质的锂金属电池的商业化做出重大贡献，同时为储能设备提供增强的稳定性和效率。”