新型固態(tài)電池充滿(mǎn)電僅需1小時(shí)
德國尤利希研究中心專(zhuān)家日前開(kāi)發(fā)出一種新型固態(tài)電池，充電率比現有文獻記錄的固態(tài)電池高出十倍。新電池組件由磷酸鹽化合物制成，材料經(jīng)過(guò)化學(xué)和機械性能的最佳匹配，實(shí)現了電池持續良好的可通性。
固態(tài)電池因對熱不敏感，不含任何可能泄漏或著(zhù)火的液體部件，因此被認為比傳統鋰離電池更安全、可靠和耐用。影響固態(tài)電池發(fā)展的關(guān)鍵因素之一是通過(guò)的電流低，這會(huì )導致電池充電時(shí)間較長(cháng)。一般固態(tài)電池再次充滿(mǎn)需要約10—12個(gè)小時(shí)，而這款新型電池不到1個(gè)小時(shí)就能充足電。
項目負責人坦普爾博士介紹說(shuō)，在傳統鋰離電池中使用液體電解質(zhì)，能非常好地接觸電極，具有紋理表面的電極像海綿一樣吸收液體，形成一個(gè)大的接觸區域;而兩種固體材料不能這樣相互結合，電極和電解質(zhì)之間的接觸電阻相應更高，影響電流的通過(guò)。
為了使電流在固體層邊界處獲得最大的流動(dòng)性，研究團隊設計的固態(tài)電池電極和電解質(zhì)采用非常類(lèi)似的材料組分，由不同的磷酸鹽化合物制成。固體電解質(zhì)作為穩定的載體材料，是在磷酸鹽電極兩側通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝制成，使用的材料價(jià)格合理并容易加工。新型固態(tài)電池基本上不含有毒或有害物質(zhì)。
坦普爾稱(chēng)，他們設計的固態(tài)電池主要是基于材料的最佳組合，這項設計證明固態(tài)電池實(shí)現高充電率和快速充電是完全可行的，并因此獲得了專(zhuān)利。
參與項目的中國學(xué)者石城宇博士介紹說(shuō)：“在最初的測試中，新電池的充放電循環(huán)相當穩定，經(jīng)過(guò)500次充放電仍能保持原始容量的84%。當然，新電池還有改進(jìn)空間，理論上做到低于1%的損耗也是可行的。”
尤利希能源和氣候研究所所長(cháng)艾歇爾教授表示：“新電池目前能量密度為每克約120毫安小時(shí)，已經(jīng)非常高了，即使它們仍稍低于當今市場(chǎng)上的鋰離電池。”
該固態(tài)電池除了可用于開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)，還能應用到航空航天、智能住宅和醫療器械等眾多領(lǐng)域。(記者顧鋼)
