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    日媒:或可延長續航!日本研發出3D打印全固態電池
    來源: | 作者:ROOFER18650 | 發布時間: 32天前 | 99 次瀏覽 | 分享到:


    據《日本經濟新聞》網站12月20日報道,日本東北大學教授本間格和助教小林弘明等人開發出了用3D打印機制作全固態電池的技術。制作時使用可以自由改變硬度的材料,只需幾個小時就能制成電池,而且不必實施以往需要的高溫工序。試制出來的電池經受住了各種性能測試,具備一定性能,有望對全固態電池的早日實用化作出貢獻。

     
    報道稱,電解質是電池的主要構成部分之一,通常為液體狀態,但全固態電池的電解質為固體,發生起火事故等的危險性較小。這種電池的另一個特點是,可通過層疊電池來增加單位體積的蓄電量。因此,作為可延長純電動汽車續航距離的新一代電池備受期待。
     
    報道還稱,全固態電池一般是把電極和電解質材料進行強力壓合,加熱到數百攝氏度后制成。但加熱工序需要花費成本,而且會存在受熱開裂的情況。同時還存在的問題是,由于電解質較硬,正極和負極隨著充放電反復膨脹和收縮時,二者無法緊密貼合,導致電池性能變差。
     
    報道指出,研究團隊實施了面向全固態電池制作軟性電解質膜的研究。把有利于鋰離子運動的特殊液體和氧化硅混合之后,可以形成類似于軟性隱形眼鏡的玻璃膜。只要改變氧化硅的用量,就能調整柔軟度。

    報道注意到,此次,研究團隊把電解質膜中所含的氧化硅量減少一半,使其變成凝膠狀。然后再與經過紫外線照射就會凝固的樹脂混合在一起,就可以用3D打印機塑造成型。
     
    報道介紹,實驗證實,通過把電解質、正極用鈷酸鋰、負極用鈦酸鋰等變成凝膠狀材料,僅靠3D打印機就能制作出電池。據稱,兩個小時左右就能制造出來。
     
    報道稱,只需涂上材料,用紫外線照射即可制作,不需要高溫加熱,因此可以大幅削減制造成本。柔性電解質不易開裂,即使構件膨脹和收縮也能柔軟地貼合。
     
    報道還稱,試制出來的電池可以穩定充放電100次以上。安全性也已通過起火測試等進行確認。本間格表示,“只要輸入數據,電池的大小和形狀可以隨意改變”。
     
    報道指出,該技術實用化面臨的課題是電解質的離子電導性不夠高。由于鋰離子無法順利移動,很難瞬間釋放出巨大能量。
     
    報道還指出,研究團隊將調整材料的成分,目標是提高離子電導性。利用開發的電池驅動汽車行駛的實驗已取得成功,實驗時的最高時速達到30公里。研究人員將反復進行改進,以提升輸出功率,并考慮將其安裝在純電動汽車上。今后還將大力開發能量密度高的正極材料。

    據報道,首階段目標是在傳感器和可穿戴終端的電源等用途方面實現實用化。

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