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新型BP共聚物粘合剂可有效延长锂电池寿命

来源:本站  发布时间:2021年03月16日 作者:

      得益于科学家发现的新型粘合剂材料,可充电电池的使用寿命有望得到显著改善。与传统材料相比,新材料在锂电池性能方面也取得了激动人心的进步。研究团队在近日上发表的一篇文章中指出,新设计可较传统方案更有效地维持电池的循环充放电性能。



      对于智能手机和电动汽车用户来说,这项突破有助于大幅延长电池的循环充放电性能。而不像当前的智能机电池一样,用个两年就发生严重的容量缩减。考虑到电池内部有许多可移动的部件,科学技术高等研究团队的这项研究,也将重点放在了一种共聚物粘合剂上。

      通过将锂电池石墨阳极的颗粒凝聚在一起,并使之与集电器接触,新材料可以维持阳极的长期高效发挥。作为对比,当前普遍采用的锂电池粘合剂,是由聚偏二氟乙烯(PVDF)制成的。通过坚持不懈的探索,研究人员终于找到了一种更高效的替代品。

      据悉,这种新型粘合剂由一种被称作“双亚氨基-ac醌-对苯撑”的共聚物制成。在将其用于实验性的半电池组件之后,实测发现它能够与集电器高效结合,同时对锂电池阳极加以更好的保护。实验期间,研究团队还观察到了诸多实质性的性能提升,且即便经历了高频次的充放电周期,其容量仍可维持在相当高的水平。




      带领这项研究的教授表示:“使用 PVDF作为粘合剂的半电池,可在大约 500 次充放电循环后保持65%的原始容量。但换用BP共聚物之后,其可在1700次循环后维持高达95%的原始容量”。研究团队指出,这得益于 BP 共聚物具有的更好的机械稳定性、以及对阳极和集电器拥有更强的附着力。显微图像表明,新材料仅会在 1700 次循环后呈现微小的裂纹,而传统 PVDF 粘合剂则在500次循环后呈现了更大的裂纹。

      展望未来,我们或在长寿命智能机、EV 动力电池、人造器官等领域看到它的身影。不过在看到新材料被广泛应用于电子设备之前,研究团队仍需加以大量的设计改进。




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