電場誘導碘離子遷移形成富含碘的 DAI。信用: 自然的可持續發展 (2025)。 DOI:10.1038/s41893-025-01649-y
科學家們提出了一種提高全固態鋰金屬電池(ASSLMB)安全性和性能的新方法,這是下一代能源技術,將為從電動汽車到可再生能源電網的一切設備提供動力。
目前常用的大多數電池都含有易燃液體電解質。電池的下一代發展是 ASSLMB,它用不易燃固體材料取代易燃液體,以在電極之間移動電荷。儘管它們明顯更安全,但它們有一個嚴重的缺點,妨礙它們的可靠性和耐用性。也就是說,反复充放電導致固體鋰金屬陽極和固體電解質之間形成間隙,這意味著電池很快失效並停止工作。
為了解決這個問題,中國科學院的研究人員開發了一種自愈層,他們稱之為 DAI(動態自適應相間),可以保持電池連接。
正如團隊在文章中描述的那樣 發表 在雜誌上 自然 可持續發展DAI 在電池運行過程中將移動的碘離子引入固體電解質中,這些離子會四處移動以填充出現的任何間隙。該動態層充當連續密封,保持各層連接和電池正常運行。這減少了用高外部壓力壓縮電池層的需要,這目前是一種複雜且不切實際的解決方案。
電池的實驗室測試結果非常出色。即使在 2,400 次充放電循環後,完整的電池仍能保留 90% 以上的能量。為了展示該技術的現實潛力,該團隊還組裝並測試了堆棧電池,這是現代電子和電動汽車中常用的一種電池。在不施加外部壓力的情況下,經過 300 次循環後,它保留了 74.4% 的功率。
電池的未來?
DAI 還處於發展的早期階段,但如果擴大規模,它將改變遊戲規則。研究人員在論文中評論道:“DAI 戰略代表了固態電池開發的範式轉變,加速了高能和可持續電化學存儲系統在現有能源網絡中的實際實施。”
科學家開發的一種自我修復解決方案可以為未來幾年更安全、更環保的電池鋪平道路。這項技術還可以使電動汽車具有更遠的行駛里程和更可靠、更有彈性的並網存儲。在生產方面,電池組中不必包含高壓系統將使批量生產變得更容易且更具成本效益。
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附加信息:
岑貫軍等人,具有自適應界面支持的無壓全固態鋰金屬電池, 自然的可持續發展 (2025)。 DOI:10.1038/s41893-025-01649-y
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引文:自愈層提高了固態鋰電池的安全性和使用壽命(2025 年 10 月 13 日),2025 年 10 月 13 日檢索,來自 https://techxplore.com/news/2025-10-layer-safety-lifespan-solid-state.html。
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