(圖:destinacigdem/Depositphotos)

現今的鋰電池主要是以液體作為電解質,使其容易起火燃燒且難以進一步提升能量密度。澳洲迪肯大學(Deakin University)的研究團隊研發出以常見的工業用高分子作為固態電解質的鋰電池,有望提升能量密度至兩倍高,而且不會在過熱時起火燃燒或爆炸。

固態電池

該研究使用了高分子材料—— PDADMA FSI ,取代傳統上使用的液態電解質液。液態電解質液即是鋰電池在過熱時起火爆炸的主因,參與研究的陳芳芳博士對此表示:「如果業界能採用我們的研究成果,我相信未來的電池裝置能安全的放入登機行李,或者電動車不會像現在一樣有起火的風險。」

除了使鋰電池更加安全,研究團隊也表示,以高分子取代電解液後的固態電池,能藉由使用鋰陽極,大幅提升電池的能量密度。使電動車、攜帶式電子產品,甚至是飛機能夠更有效地使用電能。

未來發展

參與研究的王曉恩博士補充,能量密度加倍,代表特斯拉(Tesla)能從目前使用的 250 Wh/kg 電池提升至 500 Wh/kg,同時解決了電池過重與續航力不足的問題。此外,因其使用的材料為目前商業上常用的高分子聚合物,工業規模的生產應不會有太大的困難。團隊在研究中以鈕扣電池進行測試,但目前已開始研發手機電池的尺寸,一旦有所進展,便會開始朝向商業化目標發展。

參考資料:

  1. Blain, L. (2019, November 27). Solid state battery breakthrough could double the density of lithium-ion cells. NewAltas
  2. Wang, X., et al., (2019, August 7). Poly(Ionic Liquid)s-in-Salt Electrolytes with Co-coordination-Assisted Lithium-Ion Transport for Safe Batteries. Joule DOI:10.1016/j.joule.2019.07.008
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