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:能量密度是當前鋰電池3倍,,且安全系數(shù)更高的全新固態(tài)電池。
據(jù)國際IT專業(yè)雜志PC World報道,,古迪納夫這一里程碑式的研究于近日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》(Energy & Envrionmental Science)上,。
古迪納夫是費米獎得主,對材料科學與技術,,特別是鋰離子電池領域做出了重要貢獻,。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(相當于零下15.6攝氏度)的環(huán)境中正常使用。
約翰·古迪納夫和瑪麗亞·海倫娜·布拉加教授先前研發(fā)出的非晶固態(tài)電解質(zhì),。
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,。
有分析認為,固態(tài)電池投入市場以后將給電動車行業(yè)帶來巨大變革,。因為更高的能量密度意味著,,一輛電動汽車一次充電后的續(xù)航里程將被大幅提高。除此之外,,該新款固態(tài)電池中的電解質(zhì)在低溫環(huán)境中仍然具有很高的導電性,,因此可以確保電動汽車在零度以下的天氣中仍然能正常工作
古迪納夫向《麻省理工科技評論》表示,他們正在準備給這款新型固態(tài)電池申請專利,,并計劃與電池生產(chǎn)廠商合作,,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。
“最終產(chǎn)品的開發(fā)會與電池生產(chǎn)商合作完成,,我才不想做產(chǎn)品研發(fā),,也不想做生意,畢竟我已經(jīng)94歲了,,要那些錢也沒什么用,。” 古迪納夫說道。