眼下，市場(chǎng)上可重復(fù)充電的鋰電池用的液體電解質(zhì)高易燃性，極易形成安全問(wèn)題，去年 Note 7 事端首惡便是它。因此，哥倫比亞大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院決議測(cè)驗(yàn)運(yùn)用固體電解質(zhì)來(lái)替代易燃的液體電解質(zhì)。

 

由于傳統(tǒng)液體電解質(zhì)極易焚燒，他們運(yùn)用冰模板讓陶瓷固體電解質(zhì)呈現(xiàn)出筆直對(duì)齊的柱狀架構(gòu)，運(yùn)用陶瓷固體電解質(zhì)的電池顯著更安全且導(dǎo)電性更強(qiáng)。這種電池的制作方法也是很稀罕的，制作時(shí)，先在底部參加陶瓷顆粒并冷卻水性溶液，隨后讓冰層生長(zhǎng)，擠出一部分已結(jié)冰的水性溶液，讓陶瓷顆粒在電池中成為主流。最終，營(yíng)造一個(gè)真空環(huán)境讓冰升華為汽態(tài)，這樣就完成了搭建筆直對(duì)齊架構(gòu)。搞定筆直對(duì)齊架構(gòu)后，需要與聚合物相結(jié)合，后者是一種由許多重復(fù)子單元組成的大分子，這樣就能為電解質(zhì)供給機(jī)械支撐并更賦有柔韌性。

 

哥大材料科學(xué)和工程學(xué)助理教授Yuan Yang說(shuō)到過(guò)，柔性固態(tài)鋰電無(wú)論是在移動(dòng)設(shè)備上仍是電動(dòng)車上，都能一勞永逸的處理安全問(wèn)題，同時(shí)還能添加能量密度?！≡谥暗脑囼?yàn)中，研究員用了一種該處理計(jì)劃的變種。他們?cè)诰酆衔镫娊赓|(zhì)中用了隨機(jī)渙散陶瓷粒子，此外還測(cè)驗(yàn)類纖維的陶瓷電解質(zhì)，不過(guò)這些計(jì)劃都無(wú)法完成筆直對(duì)齊。

 

在之前的試驗(yàn)中，研究員用了一種該處理計(jì)劃的變種。他們?cè)诰酆衔镫娊赓|(zhì)中用了隨機(jī)渙散陶瓷粒子，此外還測(cè)驗(yàn)類纖維的陶瓷電解質(zhì)，不過(guò)這些計(jì)劃都無(wú)法完成筆直對(duì)齊。研究報(bào)告的主筆Haowei Zhai 說(shuō)：“當(dāng)時(shí)咱們認(rèn)為只需結(jié)合陶瓷電解質(zhì)筆直對(duì)齊架構(gòu)與聚合物電解質(zhì)，就能讓鋰離子開(kāi)上快車道并增強(qiáng)電池的導(dǎo)電性。”他還說(shuō)到，他們信任這是業(yè)內(nèi)首次運(yùn)用冰模板制造柔性固體電解質(zhì)，新的電解質(zhì)不但安全可靠，而且無(wú)毒無(wú)害。新的計(jì)劃最佳化了鋰離子的導(dǎo)電效能，為下一代充電電池的開(kāi)發(fā)敞開(kāi)了一扇窗。換用固體電解后，本來(lái)鋰電池負(fù)極運(yùn)用的石墨層就能換成鋰金屬了，此舉能提高 60~70% 電池能量。

 

目前，該團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備最佳化電解質(zhì)結(jié)合的質(zhì)量并試裝出這種新式電池，使今后的鋰電池安全續(xù)航才能越來(lái)越強(qiáng)。