锂硫固态电池承诺高性能的防火安全

时间：2021-11-09 08:16:42 来源：

A * Star NanoBio Lab（NBL）的研究人员在摩天大楼丛林之间的某个地方设计了一种混合的准固体电解质，其特征是注入了液体的多孔膜。

“杯形蛋糕”方法可能使锂硫固态电池的商业化迈进了一步。

新加坡A * Star纳米生物实验室（NBL）的研究人员设计了一种混合的准固体电解质，该电解质具有注入液体的多孔膜，他们说，这种电解质比其他方法具有更高的电导率和稳定性。研究结果已发表在《纳米能源》上。

这家新加坡集团声称，这种材料改善了锂电池的防火性能，同时保持了高性能。锂离子电池大火，尤其是在韩国，引起了业界的关注，以监视哪些电池化学成分和技术可以安全地用于各种应用中。固态或半固态设备已被研究作为解决火灾安全问题的潜在解决方案。传统锂离子电池中使用的电解质高度易燃，并且是有机的。当与热和机械不稳定的电极隔板一起使用时，会导致电池着火，尤其是在大规模应用中。然而，已证明去除有机电解质是困难的，因为其性质使锂离子电池能够以高能量密度运行。

新加坡研究小组说，先前对固态电池的研究显示出改善的安全性能，但导致电极和电解质接触不良，以及有限的离子电导率，从而抑制了性能。NBL研究人员声称，他们的电解质解决了稳定性和安全性问题，同时保持了商业上可行的电池性能。

电解液

NBL研究小组负责人应杰成说：“混合的准固态电解质，包括液体和固体成分，已经成为切实可行的折衷方案，以获得更安全的电池并保持良好的性能。”“然而，固体成分的高电阻迄今限制了此类电池的性能。为了克服这个问题，我们重新设计了固体成分的微观结构。我们的解决方案消除了电解液的泄漏，并且具有热稳定性和机械稳定性。”

电解质由形成多孔膜的Li7La3Zr2O12（LLZO）片制成。研究人员的论文指出，LLZO之所以被选中是因为它具有高离子电导率以及出色的化学和电化学稳定性。解决了电池组装过程中的处理问题，因为电解液不牢固，因此不容易破裂。据说，基于LLOZ的半固态电解质在很宽的电压范围内也是稳定的，这意味着它可以与包括高压阴极在内的各种锂电池电极材料一起使用。

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