據(jù)eeNews報(bào)道，佐治亞理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出一種鋁箔，可以提高固態(tài)鋰電池的性能。

該團(tuán)隊(duì)由喬治·W·伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院和材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授Matthew McDowell領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用鋁箔制作固態(tài)電池，其能量密度比當(dāng)今的固態(tài)電池更高。

McDowell說(shuō)：“我們一直在尋找能量密度更高的電池，這將使電動(dòng)汽車一次充電可以行駛更遠(yuǎn)的距離?！薄坝腥さ氖?，我們可以使用鋁作為電池材料，因?yàn)樗哂谐杀拘б?、高度可回收且易于使用?！?/p>

當(dāng)用于傳統(tǒng)的鋰離子電池時(shí)，由于鋰進(jìn)出材料時(shí)的膨脹和收縮，鋁會(huì)在幾次充放電循環(huán)內(nèi)破裂并失效?，F(xiàn)在，如本研究所示，固態(tài)電池可以集成新型高性能活性材料。

鋁鋰化可提供990?mAh/g的理論比容量，但體積變化顯著為96%，低于硅負(fù)極310%的體積變化。

該項(xiàng)目始于佐治亞理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)與領(lǐng)先的鋁制造商和世界上最大的鋁回收商諾貝麗斯之間的合作。

純鋁箔用作電池陽(yáng)極時(shí)會(huì)迅速失效，因此該團(tuán)隊(duì)添加了少量的銦來(lái)制造具有特定微觀結(jié)構(gòu)的箔。 該團(tuán)隊(duì)測(cè)試了 100 多種不同的版本，以了解這些材料在電池中的表現(xiàn)。

“我們需要采用一種能夠解決鋁作為電池陽(yáng)極的基本問(wèn)題的材料，”博士Yuhgene Liu說(shuō)。McDowell實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生和該論文的第一作者：“與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，我們的新型鋁箔陽(yáng)極在固態(tài)電池中使用時(shí)表現(xiàn)出顯著提高的性能和穩(wěn)定性?！?/p>

與傳統(tǒng)陽(yáng)極材料相比，新型箔可以儲(chǔ)存更多的鋰，因此可以儲(chǔ)存更多的能量。 最終，他們創(chuàng)造了高能量密度電池，其性能可能優(yōu)于鋰離子電池。

“我們對(duì)鋁陽(yáng)極感到興奮的好處之一是它可以提高性能，而且非常具有成本效益，”McDowell說(shuō)?！白钪匾氖牵?dāng)直接使用箔作為電池組件時(shí)，我們實(shí)際上刪除了生產(chǎn)電池材料通常所需的許多制造步驟。”

“這些鋁箔陽(yáng)極的初步成功為發(fā)現(xiàn)其他潛在電池材料提供了新方向，”Liu說(shuō)?！斑@有望為重新構(gòu)想更加能源優(yōu)化和更具成本效益的電池架構(gòu)開辟道路?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)目前正在努力擴(kuò)大電池的尺寸，以了解尺寸如何影響鋁箔的行為。該小組還積極探索其他材料和微觀結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是為電池系統(tǒng)制造非常便宜的箔。

McDowell說(shuō)：“這是一個(gè)關(guān)于一種早已為人所知的材料的故事，但在電池開發(fā)的早期就基本上被放棄了。”“但憑借新知識(shí)，結(jié)合新技術(shù)——固態(tài)電池——我們已經(jīng)找到了如何使這個(gè)想法煥發(fā)活力并實(shí)現(xiàn)真正有前途的性能?！保ㄐ?duì)/周宇哲）