朝着快速充电的固态电池

导读 低电流被认为是固态电池发展的最大障碍之一。这就是电池充电需要相对较长时间的原因。固态电池充满电通常需要10到12个小时。然而,J&uu

低电流被认为是固态电池发展的最大障碍之一。这就是电池充电需要相对较长时间的原因。固态电池充满电通常需要10到12个小时。然而,Jülich科学家设计的新细胞类型需要不到一个小时才能充电。

“根据迄今为止所描述的概念,由于内部固态接口的问题,只有非常小的充电和放电电流。这是我们基于有利的材料组合的概念发挥作用的地方,我们已经获得专利,“Juelich能源与气候研究所(IEK-9)组长Hermann Tempel博士解释说。

在传统的锂离子电池中,使用液体电解质,其通常非常好地接触电极。通过其纹理表面,电极像海绵一样吸收液体,形成一个大的接触区域。原则上,两种固体不能无缝地连接在一起。电极和电解质之间的接触电阻相应地高。

“为了使最大可能的电流流过层边界,我们使用非常相似的材料来生产所有组件。阳极,阴极和电解液都是由不同的磷酸盐化合物制成,以使充电率大于3C(在容量约为50 mAh / g)。这比文献中的其他值高十倍,“Hermann Tempel解释说。

固体电解质用作稳定的载体材料,使用丝网印刷工艺在其两侧施加磷酸盐电极。使用的材料价格合理,相对容易加工。与传统的锂离子电池不同,新型固态电池也基本上不含有毒或有害物质。

“在最初的测试中,新电池在500次充放电循环中非常稳定,并保持了其原始容量的84%以上,”Shicheng Yu博士说。“还有改进的空间在这里。从理论上说,不到1%的容量损失甚至应该是可行的,”宇,谁开发和测试电池作为在利希研究所国家留学基金管理委员会(CSC)资助计划的一部分,说能源与气候研究(IEK-9)。

研究所所长Ruediger-A教授。Eichel也相信新电池概念的优势。“能量密度已经非常高,大约为120 mAh / g,即使它仍然略低于今天的锂离子电池,”Eichel说。除了电动汽车的发展,亥姆霍兹联合会“电池存储”主题的发言人认为固态电池未来还将用于其他领域:“固态电池目前正在优先发展为储能电池对于下一代电动汽车而言,我们也相信固态电池将在其他需要长使用寿命和安全运行的应用领域中占据优势,例如医疗技术或智能家居领域的集成组件,“Eichel说。

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