新電池技術(shù)：能儲存3倍電量，不易短路

鋰離子電池目前被廣泛運用在筆記本電腦、手機和平板電腦當(dāng)中，而鋰離子電池的發(fā)明者之一、已有94歲的高齡的約翰?古迪納夫(John Goodenough)公布了新一代電池技術(shù)：能量密度是當(dāng)前鋰電池3倍，且安全系數(shù)更高的全新固態(tài)電池。

古迪納夫是費米獎得主，對材料科學(xué)與技術(shù)，特別是鋰離子電池領(lǐng)域做出了重要貢獻。他既是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰陽極材料的發(fā)明人，還發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰材料可用作鋰離子電池陰極，加快了鋰離子電池的商業(yè)化，對全球經(jīng)濟產(chǎn)生了重要影響。

此次，古迪納夫與瑪麗亞?海倫娜?布拉加(Maria Helena Braga)合作開發(fā)出一款電池，使用固態(tài)玻璃作為電解質(zhì)。據(jù)了解，此款電池具有許多優(yōu)點，如不易燃燒、體積能量密度高、循環(huán)壽命長、充放電速度快等。

研究人員表示，固態(tài)電池能夠解決包括安全性在內(nèi)的許多問題。例如，去年年底韓國三星集團因電池起火爆炸而被迫召回其生產(chǎn)的三星Galaxy Note7手機。調(diào)查顯示，在三星Galaxy Note7手機電池事故中，主要是因為短路引起電池溫度過熱，或者電池爆炸。據(jù)電腦世界報道，電池短路的原因之一是被稱為“樹突(或樹枝)”的金屬晶須自發(fā)地形成，并穿透隔離電池陰極和陽極的電解質(zhì)屏障。

約翰?古迪納夫和瑪麗亞?海倫娜?布拉加聲稱，使用玻璃電解質(zhì)的固態(tài)電池能夠防止這些造成短路的金屬晶須的形成。

根據(jù)試驗發(fā)現(xiàn)，固態(tài)電池的能量密度接近傳統(tǒng)鋰離子電池的3倍。這也就意味著，理論上，在相同體積的情況下，固態(tài)電池上能夠存儲相當(dāng)于鋰離子電池3倍的電量。同時，研究人員還表示，固態(tài)電池能充、放電超過1200個周期，還能在零下4華氏度(相當(dāng)于零下15.6攝氏度)的環(huán)境中正常使用。

據(jù)悉，約翰?古迪納夫和瑪麗亞?海倫娜?布拉加目前正在繼續(xù)推進他們的固態(tài)電池研究，并且還準(zhǔn)備申請專利。他們表示，使用鈉元素制作的固態(tài)玻璃電解質(zhì)，會比鋰離子電池使用的鋰元素更加利于環(huán)保，也能夠簡化制造過程。所以計劃近期與電池制造商合作，開發(fā)和測試為電動汽車和能源存儲裝置提供的新型電池。