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北京化工大學采用凝膠聚合物實現鋰電池壽命延長兩倍

文章來源：慧正資訊更新時間：2022-11-14 11:30:09

據香港《南華早報》網站近日報道，北京化工大學科研人員開發出一種新技術，可以讓傳統鋰離子電池的使用壽命延長兩倍，并降低起火風險。

這項技術用凝膠狀聚合物取代電池的化學溶液，且可以規模化生產，從而立即應用于國內蓬勃發展的電動汽車行業。相關研究由北京化工大學于樂教授和李念武副教授牽頭，同行評議期刊《Advanced Fuctional Materials》雜志于上周公布了研究細節。

由于電池容量會隨著反復充電和放電而降低，電池使用壽命的關鍵指標之一是容量保持率，即經過特定周期后放電容量與初始放電容量的比值。李念武說：“我們對這種電池進行了100%深度的放電。這個過程實際上有損電池的生命周期，但能有效暴露問題。經過300輪100%深度的充電和放電后，我們的電池容量保持在92%，而傳統電池的容量只剩30%。”

這一成就令人鼓舞，它表明，與采用最先進技術制造的電池相比，這種新型電池的壽命明顯更長。他們在論文中說，這種電池可以應用于電動汽車電池或無人機等行業場景，以延長其使用壽命。科研人員表示，凝膠聚合物電解質處于中間態，所以能結合傳導性和安全性方面的優勢。

報道指出，團隊以具有高空隙率和安全性的微納米結構的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）為聚合物基質，以SiO2納米顆粒和ZSM-5為無機填料，制備了一種新型凝膠聚合物電解質（SZ-GPE）。科研人員還利用一種類似果凍的材料來填補孔隙之間的空白。

關于本次研究成果，李念武總結道：“中國正在領跑高能量密度電池的開發，比亞迪和寧德時代在這一領域非常出色。但電池爆炸和安全問題仍受到全球關注。很多科研人員正在以不同路徑解決問題，提供了多種選項，包括用固體陶瓷或納米復合材料取代電解質。我們的凝膠聚合物電解質是其中一個選項。”

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