新聞事件:
- 美國科研人員開發出新型聚合物凝膠
- 新型聚合物凝膠可用來生產性能不變但成本更低的鋰離子電池
- 新型聚合物凝膠可取代目前可充電鋰離子電池所用的液體電解質
美國加州LIVERMORE利茲大學的科研人員已開發出一種新型聚合物凝膠,可用來生產出性能不變但成本更低廉的鋰離子電池。
該技術由利茲大學的Ian Ward FRS教授發明,已被總部位于美國加州Livermore的Polystor Energy Corp.公司取得了技術許可,現正嘗試利用該技術進行便攜式消費電子產品所用電池的商用化生產。
Ward相信,這種新材料能夠取代目前可充電鋰離子電池所用的液體電解質。不僅如此,通過采用一種快捷、有效且具潛在成本效益的全自動化加工工藝,可將聚合物凝膠制成纖薄的柔性薄膜。
可充電鋰離子電池是各種便攜式消費電子產品的首選電源裝置,包括筆記本電腦、數碼相機、手機和MP3播放器。
傳統的鋰離子電池配置采用電池單元(密封容器),其中含有液體化學填充物,并帶有一個多孔聚合物膜分離器。通過鋰離子在電池的兩個電極間傳輸電荷,分離器的作用是將兩個電極隔開,避免造成短路。
由Ward和他的團隊發明的聚合物凝膠則不需要使用分離器。他們還開發出了一種獲得專利的擠壓/層壓生產工藝,采用夾心原理,將凝膠置于陽極和陰極之間,以高速(每分鐘10米)傳輸電荷,從而形成一個只有納米厚度的高導電條。
由此制成的聚合物膠膜可被切割成任何尺寸,且可采用一項據稱兼具成本效益和安全性的全自動生產工藝。這項層壓工藝還可將兩端電極封在一起,無需添加易燃溶劑或游離液體電解質。
Ward說道:“聚合物凝膠從外觀上看像是一個固體膜,但實際上內含約70%的液體電解質。其生產原理和食用果凍的生產相似:先在聚合物/電解質混合物中加入大量熱水,而不是明膠。隨著溶液的冷卻,即形成固態但有彈性的物質。”
除具有安全和耐破損的優點外,由此制成的柔性電池單元還可隨意造型,經過彎折幾乎可適用于任何幾何造型的裝置。
利茲大學的該研究項目由英國工程和自然科學研究委員會和Yorkshire Concept計劃聯合提供資金。