鋰離子電池已經(jīng)在人們的日常日子中普及(電動(dòng)汽車(chē)和手機(jī)上無(wú)處不在)，但研究人員們?nèi)栽谂Υ蛟斐龈踩陌姹?。鋰離子電池以“小身段、大容量”而為人們所熟知，但簡(jiǎn)單在高溫下造成大麻煩。為了防止“自燃”，將可燃的液態(tài)電解質(zhì)換成固態(tài)的方式，或許是克服該問(wèn)題的一種途徑。研究人員們剛剛給出了一個(gè)或許的答案，其打造出了一種固態(tài)鋰離子電池，能夠飽受100℃的高溫而不會(huì)起火。

當(dāng)時(shí)電池已能在95℃(203℉)及以上溫度很好地運(yùn)用。

即便你沒(méi)有將手機(jī)放在太陽(yáng)底下暴曬的經(jīng)歷，也或許回想起屏幕上的高溫預(yù)警，比方“請(qǐng)?jiān)谑謾C(jī)降溫后再持續(xù)運(yùn)用”。

這是由于電池中的液體電解質(zhì)能夠在高溫下脹大或被點(diǎn)燃。不正確地充電、過(guò)熱，都或許是造成這類(lèi)型毛病的其間一個(gè)原因。

雖然鋰電池失效的概率并不高，但它在世界上的整體擁有量仍是相當(dāng)驚人，當(dāng)然你也肯定不希望手上的iPhone或駕駛的電動(dòng)汽車(chē)遇到這樣的意外。

研究人員們希望鋰電池變得愈加安全，方法可所以?xún)?nèi)置智能芯片來(lái)監(jiān)測(cè)電池健康度、或許將液體電解質(zhì)換成固態(tài)的成分。

電解質(zhì)充溢在電極正負(fù)極之間，而固態(tài)電池明顯更能耐受高溫，盡管這種概念也帶來(lái)了另一種問(wèn)題——怎樣銜接固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)，容許電荷活動(dòng)、盡或許地削減電阻、以及充電時(shí)間。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員們，提出了一個(gè)宣稱(chēng)已處理此問(wèn)題的電池設(shè)計(jì)。他們將新式電池比作是一塊三明治，電極是兩片面包、固體電解質(zhì)則是中間層的肉。

石榴石(garnet)是一種構(gòu)成各種寶石的礦產(chǎn)，它作為水刀切開(kāi)中的研磨資料、同時(shí)也是已知的鋰離子中導(dǎo)電率最高的一種資料。

團(tuán)隊(duì)精心制作了這樣的固體石榴石電解質(zhì)，以利用它的多孔外表特性。粘性負(fù)極讓它能夠進(jìn)入孔中，這樣電極和電解質(zhì)之間的觸摸面積就會(huì)非常大，這意味著電池能夠更快地充電。

在測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)它能夠接受100℃(212℉)的高溫。合著者JanvandenBroek表示：“選用液體或凝膠電解質(zhì)的電池，是無(wú)法飽受這么高的運(yùn)用溫度的”。

在當(dāng)時(shí)階段，電池的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)溫度為95℃(203℉)及以上，這樣的溫度能夠更好地促進(jìn)鋰離子的移動(dòng)。至于使用遠(yuǎn)景，它也適合在儲(chǔ)能電廠進(jìn)行布置。