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金属纤维可使锂电性能进一步提升

来源:  发布时间:2022年11月15日 作者:

一家科学研究机构研发出了一种独特的细金属纤维,可以用来作为电池的电流收集器,使电池更安全,能量密度更高。研究人员指出,这项创新可能会推动新一代可充电电池的出现,这种电池具有更高的能量密度、更快的充电速度、更长的运行时间和更长的寿命。

 

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具体而言,这家科学研究机构的研究人员开发了一种全新的工艺,该工艺可以生产非常细的金属纤维,并用来制造更厚的电池。然后,具有良好导电性的金属纤维会被加工成致密的导电金属网,并填充阳极或阴极的活性材料。这种电极可以使电池的厚度增加到2毫米以上,即目前常用电池厚度的10倍。

据悉,对储能很重要的活性材料目前仅占锂离子电池重量的60%。但该科学研究机构开发的这项新设计降低了金属含量,增加了活性材料在电池总重量中的比例。

研究人员指出,金属网的表面积比传统的集流器要大得多,因此使用这种集流器的电池充放电速度要快得多。此外,据说这种金属网通过降低电极的电阻,可以增加其机械稳定性,消除热产生中的不利热点,以及电和机械应力,使锂离子电池更安全。

 

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研究人员还称,由于“显著减少了材料消耗和极其节能的制造过程”,这种新型电池具有很高的资源效率。新电极可以显著延长电池寿命,并可将每千瓦时的材料成本降低30%。此外,活性材料和作为集流体的纤维绒具有高弹性,能够适应充放电过程中的体积变化,可以防止电池过早老化。

研究人员表示,虽然这项创新可以直接插入现有的生产线,但它不仅局限于今天的锂离子电池,超细金属网状电极在其他电池化学方面也具有巨大潜力,例如锂金属固态电池或钠离子电池。

 

 

 

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