普渡大学戴维森化学工程学院教授Vilas Pol领导的团队研发了一种新型复合材料,该材料比现有电池中采用的传统固体聚合物(SPE)技术更安全。
普渡大学开发的新型复合电解质制成的电池正在接受测试(图片来源:普渡大学)
该款正处于专利申请阶段的新型复合材料与传统的SPE材料相比,在以下几个方面得到了改进:
- 其电压窗口拓宽至约4.8伏;
- 离子电导率优化至约2.4*10^4 微西门子;
- 工作温度达约330摄氏度,具有优异的热稳定性;
- 电芯损坏时稳定性优越,大大增加了安全性。
Pol表示,传统的SPE材料还有其他缺点。“它们的热稳定性很差,会导致电池热失控,从而导致灾难性的火灾。此外,其离子电导率仅限于低温,可能会降低电池的能源效率和寿命。考虑到电子设备或电动汽车容纳电池的空间有限,低能量密度的电池会导致能量被快速消耗,设备的运行时间短。”
“我们进一步研发了具有阻燃分子的高级电解质,当作准固态电池,提高锂离子电池的安全性。”
Pol教授及其团队还继续进行研究,通过优化电解质复合材料、电池过充、钉刺实验和热滥用试验,让该材料更加安全。