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中國鋰金屬電池取得突破!能量密度高達500Wh/kg,直接翻番!

2024-07-17財經

前言:

鋰金屬電池因其高能量密度和輕質化特性,在電動汽車、無人機、5G基站等領域有著廣泛的套用前景。

然而,由於鋰金屬電池在迴圈壽命和安全性方面存在著一定的挑戰,一直以來,其在實際套用中的推廣和套用受到了一定的限制。

來自中國科技大學的一支科研團隊成功突破了鋰金屬電池的核心技術,透過研發新型電解液,成功解決了鋰金屬電池在迴圈壽命和安全性方面存在的難題,取得了重大的研究成果。

一、鋰金屬電池的研究現狀

鋰金屬電池是一種以鋰金屬為負極材料的電池,相比於目前套用較為廣泛的鋰離子電池,鋰金屬電池具有非常明顯的優勢。

首先,鋰金屬電池具有非常高的理論能量密度,達到了每公斤3860Wh的高能量密度,是鋰離子電池的數倍甚至數十倍。

其次,鋰金屬電池具有輕質化的特性,可以為電池系統的輕量化設計提供有力的支持。

由於以上的優勢特性,鋰金屬電池被認為是未來電動汽車、航空航天等領域的重要能源電池,有著非常廣闊的套用前景。

鋰金屬電池在充放電過程中容易出現鋰枝晶的生長和電解液的不穩定等問題,存在著一定的安全隱患,同時,這些問題也會導致鋰金屬電池迴圈壽命較短,難以實作長周期的穩定迴圈。

正是由於存在的這些挑戰和問題,目前鋰金屬電池的研究和套用行程相對較為緩慢,如何解決鋰金屬電池在迴圈壽命和安全性方面的挑戰,成為了科研人員亟待攻克的重要技術難題。

二、新型電解液的研發成功

中國科技大學的一支科研團隊在鋰金屬電池領域取得了令人振奮的研究成果。

經過長時間的探索和實驗,研究人員成功設計出一種全新的電解液,這種電解液被命名為CIPA電解液,其具有特殊的分子結構和自組裝特性。

在鋰金屬電池的實際套用中,CIPA電解液可以自動形成緊密的離子對聚集體結構,極大地提高了電解液對鋰電極的潤濕性和擴散性,有效地抑制了鋰枝晶的生長。

同時,CIPA電解液在氧化物正極材料上也具有良好的潤濕性,可以形成穩定的固體電解質界面膜,抑制氧化物的不可逆反應,為電池的迴圈穩定性提供了全方位的保護。

研究人員透過系統的效能測試和對比實驗發現,采用CIPA電解液的鋰金屬電池,在500次迴圈充放電後,其容量保持率高達90%以上,遠遠優於傳統電解液,證明了CIPA電解液在提高電池迴圈壽命和安全性方面的顯著優勢。

這一突破性的研究成果,離不開中國科技大學的科研團隊的不懈努力和精益求精的科研精神。

在整個研究過程中,團隊成員們克服重重困難,深入探索電解液的分子結構和作用機制,利用先進的儀器裝置進行多方位的材料表征和電池測試,從理論設計到實際合成,進行了大量的科研工作。

透過不懈的實驗和驗證,終於成功地研發出了CIPA電解液,並將其成功套用於鋰金屬電池中,取得了令人矚目的效能表現,為鋰金屬電池的大規模套用提供了有力的技術支撐。

結語:

科技創新是推動人類社會進步的重要引擎,而這種創新精神和科研探索的力量,正是中國科技事業蓬勃發展的生動寫照。

希望越來越多的人可以關註科技研究,支持科研創新,共同見證中國科技的非凡之路,為建設創新型國家和美麗新地方作出自己的貢獻。