根据一项新的研究,科学家们声称已经创造了一种新型电池,在充电循环后不会失去容量。这种正极材料可以为新的电动汽车电池铺平道路,这些电池不会遇到此类汽车目前面临的最大问题之一,即寿命不断缩短,随后更换成本高昂且生态破坏性强。
固态电池(SSB)是一种很有前途的新技术。锂离子电池在充电和放电过程中依靠液体电解质促进带电离子的流动,而固态电池则完全由固体材料制成。这些电池充电速度更快,如果内容物溢出,不会造成安全风险,并且可以储存比液体电池更多的能量,但目前受到锂离子通过电极时电极损坏的限制。这是因为随着结构的变化,电极会随着离子的移动而膨胀和收缩,如果SSB要变得可行,它们需要一种方法来阻止这种移动。
为了解决这个问题,一组研究人员研究了一种新型SSB材料,这种材料具有难以置信的稳定性,可以防止电极损坏。这种材料之所以有用,主要原因之一是:当离子嵌入或嵌出电极时,电极体积不发生变化。因此,电池可以反复使用而不会造成电极材料的定期退化——从技术上讲,它可以无限期地充电和放电。
该团队对其进行了测试,发现在400次充放电循环中没有退化,而锂离子电池肯定不会出现这种情况。它还不是很完美,但研究人员相信他们正在朝着完美的方向前进。
研究人员表示:“与报道的具有层状材料的常规全固态电池相比,在400次循环中没有容量衰减,这清楚地表明了这种材料的优越性能。”“这一发现可以大幅降低电池成本。开发实用的高性能固态电池也可以推动先进电动汽车的发展。”
据该团队介绍,这种电池可能意味着电动汽车只需5分钟就能充满电,容量比现有电池更高,而且成本更低。