新一代金属电池即将来临

科学家们发明了“下一代金属电池”，这种电池的续航时间是以往的两倍，充电速度也比以往任何时候都快。

研究人员使用三维交联聚合物海绵制作了这种电池。

科学家们说，这种新型电池可能比标准锂电池安全得多。标准锂电池存在“根本性问题”，会导致电池突然爆炸起火。

宾夕法尼亚州立大学(PennStateUniversity)机械工程教授、牵头研究的DonghaiWang说，这个项目旨在开发下一代金属电池。

“锂金属已经在电池中试用了几十年，但有一些根本性问题阻碍了它们的发展。”

电池最简单的形式是由三部分组成:正极、负极和电解质。

当电池充电时，锂离子从正极被提取出来，通过晶体结构和电解质到达负极，并储存在那里。

这个过程发生得越快，电池充电的速度就越快。

然而，当锂离子电池快速充电时——就像电动汽车一样——它们就会形成针状结构。

这些针头减少了电池的生命周期，并可能导致安全问题——包括火灾或爆炸。

Wang博士说:“我们的方法是在金属锂界面上使用一种聚合物。”

该材料作为多孔海绵，不仅促进离子转移，而且抑制恶化。

如何给电池充电?

电池最简单的形式是由三部分组成:正极、负极和电解质。

当电池充电时，锂离子从正极被提取出来，通过晶体结构和电解质到达负极，并储存在那里。

这个过程发生得越快，电池充电的速度就越快。电池的材料可以严格限制这个速率。

石墨是一种常用的负极材料，因为它能很好地吸收正离子，并且具有很高的能量密度。

在寻找新的电极材料的过程中，研究人员通常会设法使这些微粒变小。

然而，用纳米粒子制造一个实用的电池是很困难的，因为它会与电解液产生大量不必要的化学反应，所以电池寿命不会太长，而且制造成本也很高。

他说，这使得金属镀层没有枝晶，即使在低温和快速充电条件下也是如此。

研究人员称，这项工作的实际应用可能使更强大、更稳定的金属电池技术成为日常生活不可或缺的一部分。

Wang博士说:“在电动汽车中，它可以在需要充电之前增加行驶里程数百英里。”

“它还可能让智能手机的电池寿命更长。”

“我们希望推动这些技术向前发展。有了这项工作，我相信我们可以将这些锂金属电池的生命周期延长一倍。”

关于新一代电池的研发努力一直在进行中。近日，据报道，韩国三家电池制造商，LG化学、三星SDI和SKInnovation，将联手开发电池核心技术。

11月12日，三家企业签署了关于建立电池基金的谅解备忘录，将利用约合人民币6.16亿元建立基金，用于保障下一代电池技术安全。

该基金或将于明年一季度完成筹备，三家公司将共同投资研发项目，计划在固态电池、锂金属电池和锂硫电池领域进行研发，在支持下一代电池材料、工艺和设备开发的同时，进一步加速核心技术的早期商业化。