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    美国大学研发超声波发射设备 或促进锂金属电池商业化
    时间:2020-04-10  来源:www.jfqx.com  阅读:1206

    据国外媒体报道,加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种超声波发射器,可以进一步帮助锂金属电池商业化(LMB)。尽管该研究团队主要关注LMB,但该设备实际上可以用于任何种类的电池,无论其化学成分如何。由

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    研究人员开发的设备是这种电池的重要组成部分。其工作原理是发射超声波,在电池的阳极和阴极之间的电解液中产生循环电流,从而防止锂金属产品的形成(即,在电池充电过程中形成的枝晶),因为枝晶会导致LMB性能下降和短路。

    该设备由现成的智能手机组件制成,可以产生频率在1亿赫兹到100亿赫兹之间的极高频率声波。在移动电话中,这些组件主要用于过滤无线蜂窝网络信号、识别和过滤语音通话和数据,而研究人员则使用它们在电池电解液中产生电流。

    目前,LMB还没有被认为是为电动汽车、电子产品等提供电力的可行选择。因为这种电池的寿命太短。然而,这种电池的容量是当今最好的锂离子电池的两倍,即配备相同重量锂金属电池的电动车辆的范围是锂离子电池电动车辆的两倍。“电动汽车,黑科技,前瞻技术,电池,超声波锂金属电池,锂金属电池,电动汽车锂金属电池”的研究人员称,装有该装置的锂金属电池可以充放电250次,而锂离子电池可以充放电2000次以上。此外,这种电池可以在10分钟内将电量从0充电到100%,即快速充电高能电池。

    大多数电池研究都集中在寻找完美的化学物质来开发寿命更长、充电速度更快的电池。相比之下,加州大学圣地亚哥分校的研究小组正试图解决一个基本问题:在传统的金属电池中,阴极和阳极之间的电解质是静态的。因此,当电池处于充电状态时,电解质中的锂离子将被耗尽,使得锂金属更有可能不均匀地沉积在阳极上。反过来,它也会导致针状结构的形成,称为“枝晶”,枝晶会不受控制地从阳极向阴极生长,导致电池短路甚至着火,快速充电会加剧这种现象。

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    然而,研究人员开发的设备将发射超声波并在电池中传播,允许电解液流动,补充电解液中的锂,使锂在充电过程中更有可能均匀而密集地沉积在阳极上。加州大学圣地亚哥分校材料科学博士生

    黄安说,该过程中最困难的部分是开发该设备,需要在非常小的电池上进行研究,以了解所涉及的物理现象,并找到将该设备集成到电池中的有效方法。研究人员说:“我们的下一步是将这项技术整合到商用锂离子电池中。”(本文中的图片都来自加州大学圣地亚哥分校)

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