新型锂离子电池材料可在10分钟内充电80%

新型锂离子电池材料可在10分钟内充电80%现在，橡树岭国家实验室的研究人员正在推动电动汽车（EV）快速充电的发展。一个电池科学家团队最近开发出一种锂离子电池材料，不仅能在10分钟内充入80%的电量，还能在1500个充电周期内保持这种能力。ORNL研究员杜志佳将新开发的液态电解质材料插入电池袋电池中。这种配方延长了超快速充电电池（如电动汽车中使用的电池）的寿命。图片来源：GenevieveMartin/ORNL，美国能源部当电池工作或充电时，离子通过一种叫做电解质的介质在电极之间移动。ORNL的杜志佳领导的团队开发出了锂盐与碳酸盐溶剂的新配方，以形成一种电解液，这种电解液能长期保持较好的离子流动性，并在极端快速充电期间大电流加热电池时表现良好。项目合作伙伴测试了在ORNL电池制造厂制造的电池袋电池，以证明电池的安全性和循环特性。杜说："我们发现，这种新型电解质配方基本上将能源部规定的极限快速充电电池寿命目标提高了两倍。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384165.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384165.htm

东芝开发出无钴新型锂离子电池 可在5分钟内充电至80%

东芝开发出无钴新型锂离子电池可在5分钟内充电至80%钴和镍被广泛用作锂离子电池正极材料的组成部分，然而，钴是一种稀有金属，在成本稳定性和供应链可靠性方面存在潜在问题。而东芝的新型锂离子电池不含钴，含镍较少，在成本和资源节约方面是一种优越的解决方案。在锂离子电池中使用5V级高电位正极材料将提高电池电压和功率性能，但它也有一些缺陷：分解产物会催化电解液中溶剂分解，还会产生降低电池性能的气体的副反应。而东芝声称，其新型锂离子电池可显著改善这些问题。东芝表示，这种新电池的特点包括支持超快速充电，可在5分钟内充电至80%，以及长寿命，即使在60摄氏度高温下充放电100次循环后，容量保持率仍高达99.2%。作为锂离子电池的主要市场之一，汽车行业正在探索高压快充技术，已解决用户的“充电焦虑”和“里程焦虑”。且高电压电池将减少电池模块所需的电池堆数量，降低成本。东芝的研究发现，电解液在高电位正极材料表面分解并产生气体，并导致金属成分溶解并沉积在负极表面。该公司利用这些发现开发了一种技术，有效地抑制正极材料与电解液的反应。该公司还开发了一项技术，可以限制负极表面失活锂离子的转移，以改善电池的性能和寿命。通过这些技术的结合，即使使用传统的高导电性电解液，也成功抑制了气体生成。东芝研究开发中心纳米材料前沿研究实验室高级研究员YasuhiroHarada表示：“为了将该技术部署到汽车用途，我们需要增加容量才能实现这一目标。为了把电池做得更大，我们还需要大量的验证，我们认为应该从技术障碍较低的领域开始，然后瞄准技术障碍较高的汽车应用。关于车载电池的商业化，我们会考虑技术进步，并与电池部门协商，验证目标是否正确。如果有任何制造商，包括汽车制造商感兴趣，我们会一起前进。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400415.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400415.htm

更环保、更便宜、充电更快 科学家带来制造锂离子电池电极的新方法

更环保、更便宜、充电更快科学家带来制造锂离子电池电极的新方法该团队在《焦耳》（Joule）杂志上公布了一种干式印刷制造技术，该技术避免了使用有害溶剂和传统电极生产方法中固有的大量干燥时间，这些方法都是利用泥浆。担任WPI机械和材料工程系WilliamB.Smith院长教授的Wang表示，这种创新工艺是可扩展的，有可能将电极生产费用降低15%。此外，通过这种方法生产的电极可以比用传统方法生产的电极以更快的速度充电。Wang说："目前的锂离子电池充电速度太慢，制造商通常使用易燃、有毒和昂贵的溶剂，增加了生产的时间和成本。我们的无溶剂制造工艺解决了这些缺点，生产的电极可以在20分钟内充电到78%的容量，所有这些都不需要溶剂、泥浆和漫长的生产时间。"商用锂离子电池电极通常是通过混合活性材料、导电添加剂、聚合物和有机溶剂来制造浆液，然后粘贴在金属基材上，在烘箱中干燥，并切成碎片用于电池。溶剂通过蒸馏被回收。相比之下，研究人员的工艺涉及将带电的干粉混合在一起，以便它们在喷到金属基底上时能够粘附。然后，干涂层的电极被加热，并用辊子压缩。研究人员报告说，跳过传统的干燥和溶剂回收过程后，电池制造的能源使用估计减少了47%。长期以来，Wang一直专注于改进锂离子电池并减少其产生的废物。他共同创立了AscendElements公司，该公司正在开发电池回收技术。王的电极制造工作得到了美国能源部与美国先进电池联盟有限责任公司和马萨诸塞州清洁能源中心的资助。该项目的合作者包括刘仰涛'22（博士）、研究生傅金钊、助理研究教授马晓图、PanawanVanaphuti'22（博士）和RuiWang'23（博士），他们都来自WPI；以及德克萨斯A&M大学、莱斯大学、Microvast公司、阿贡国家实验室和布鲁克海文国家实验室的研究员。WPI已经为Wang的团队开发的制造技术提交了专利申请。此外，Wang和他的合作者之一，德克萨斯A&M大学的HengPan，共同创立了AM电池公司，这是一家由风险投资支持的公司，正在与Amperex科技有限公司（ATL）和其他公司合作，扩大无溶剂电极的生产规模。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360897.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360897.htm

使用回收材料的锂离子电池即将在美国投产

使用回收材料的锂离子电池即将在美国投产电池材料生产商巴斯夫宣布与石墨烯能源产品制造商NanotechEnergy合作，为北美客户生产采用回收材料的锂离子电池。巴斯夫将使用密歇根州巴特尔克里克工厂的回收金属来制造阴极活性材料，而Nanotech将使用这些材料来制造锂离子电池。据巴斯夫称，用回收金属制造电池可以减少约25%的二氧化碳足迹。来源：投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

水电池有望5年内取代锂离子电池 不会燃爆、可回收再利用

水电池有望5年内取代锂离子电池不会燃爆、可回收再利用研究团队目前已经开发出用于钟表的硬币大小的水基电池原型，以及类似于AA或AAA电池的圆柱形电池。电池通过产生从电池的正极（阴极）到负极（阳极）的电子流来储存能量。当电子向相反方向流动时，它们会消耗能量，电池中的液体是用来在两端之间来回传递电子的。在水电池中，电解液是加了一些盐的水，而不是硫酸或锂盐之类的东西。目前，这种电池的使用寿命与市场上的锂离子电池相当，能量密度约为每公斤75瓦时，约为最新款特斯拉汽车电池的30%，未来通过开发新型纳米材料作为电极还有望再次提高能量密度。此外，这种电池制作工艺简单，所用材料在自然界中含量丰富，价格低廉，毒性更低。科学家称，短期1到3年内有望替代铅酸电池，5到10年内有望取代锂离子电池。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422460.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422460.htm

革命性的锂离子电池技术有望使电动车续航能力提高10倍

革命性的锂离子电池技术有望使电动车续航能力提高10倍由浦项工科大学教授SoojinPark（化学系）和YounSooKim（材料科学与工程系）以及西江大学大学教授JaegeonRyu（化学与生物分子工程系）领导的研究小组开发了用于高容量阳极材料的带电聚合物粘合剂，该材料既稳定又可靠，提供的容量是传统石墨阳极的10倍甚至更高。这一突破是通过用硅阳极代替石墨，结合分层带电聚合物，同时保持稳定性和可靠性而实现的。该研究结果作为封面文章发表在《先进功能材料》杂志上。像硅这样的高容量阳极材料对于制造高能量密度的锂离子电池至关重要；它们可以提供至少10倍于石墨或其他现有阳极材料的容量。但存在的挑战是，高容量负极材料在与锂反应过程中的体积膨胀对电池的性能和稳定性构成了威胁，为了缓解这一问题，研究人员一直在研究能够有效控制体积膨胀的聚合物粘合剂。然而，迄今为止的研究仅仅集中在化学交联和氢键上。化学交联涉及粘合剂分子之间的共价键，使其成为固体，但有一个致命的缺陷：一旦断裂，键就无法恢复。另一方面，氢键是分子之间基于电负性差异的可逆的二次结合，但其强度（10-65千焦/摩尔）相对较弱。研究小组开发的新聚合物不仅利用了氢键，而且还利用了库仑力（正负电荷之间的吸引力）。这些力的强度为250千焦/摩尔，比氢键的强度高得多，但它们是可逆的，因此容易控制体积膨胀。高容量阳极材料的表面大多带负电，而分层带电的聚合物交替排列，带正负电，可以有效地与阳极结合。此外，该团队还引入了聚乙二醇来调节物理特性并促进锂离子的扩散，从而形成了锂离子电池中发现的厚实的高容量电极和最大的能量密度。SoojinPark教授解释说："这项研究有可能通过加入高容量的阳极材料来大幅提高锂离子电池的能量密度，从而延长电动汽车的行驶里程。硅基阳极材料有可能将驾驶里程提高至少10倍"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353187.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353187.htm