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固态电池新的技术突破,在 LG 的支持下,加州大学圣地亚哥分校的研究人员取得了一项有希望的发现,其中涉及两种新的电池技术。他们创造了一种带有全硅阳极的固态电池,该电池可能具有长寿命、高能量密度和快速充电的潜力——可能使电动汽车更便宜、更实用。

硅是一种非常理想的阳极材料,因为它的能量密度是当前石墨阳极的十倍以上。问题在于,随着电池充电和放电,硅阳极往往会迅速膨胀和降解,特别是对于目前用于锂离子电池的液体电解质。

同时,固态电池(使用固体而不是液体电解质)的挑战在于它们使用金属锂阳极,充电期间必须将其保持在高温(140 华氏度)。这使得它们在寒冷天气中不太实用,需要消耗宝贵电能来是其加热器。

根据该团队的说法,这两个问题的解决方案是在固态电池中使用一种特殊类型的硅阳极。他们取消了通常用于硅阳极的碳和粘合剂,并用硫化物固体电解质代替了液体电解质。

通过这些变化,他们证明全硅阳极在固体电解质中更加稳定,在室温下进行 500 次充电和放电循环后仍保持 80% 的容量。该团队表示,它还允许比以前的硅阳极电池更快的充电速率。

该团队已经将这项技术授权给一家名为 Unigrid Battery 的公司,LG 计划扩大这项研究。然而,该团队承认,它仍处于试验阶段,“还有更多工作要做”。当然,许多在实验室中运行良好的电池在现实世界中却没有批量生产。有的是因为成本问题比如说石墨烯电池,有的是因为技术问题,有些是因为不能在高温,或者低温状态下保证稳定。