Ny litiumbatteriteknik - Lös problemen med traditionella litiumbatterier som explosivitet och låg energitäthet
Nyligen meddelade ett team av ingenjörer från University of Illinois i USA att de har utvecklat en ny typ av litiumbatteri. Denna typ av batteri kommer inte att fatta eld eller explodera, och kan samtidigt avsevärt förbättra batteritiden för utrustning utrustad med detta batteri. Detta kommer att vara en viktig batteriteknik för framtida smarta telefoner. Man kan säga att detta inte bara kommer att bli ett enormt genombrott inom mobiltelefonbranschen, utan också en viktig teknik som påverkar hela den digitala branschen och även fordonsindustrin.
Den största höjdpunkten med denna nya teknik är att den effektivt kan lösa de två stora problemen med att förbättra säkerheten och hållbarheten för mobiltelefonbatterier samtidigt. I samma storlek, jämfört med det nuvarande litiumbatteriet, kommer effektnivån inte att minska nämnvärt. Enligt ingenjörer är detta litiumbatteri baserat på en polymerbaserad fast elektrolyt och har egenskaperna för självreparation och återvinningsbarhet.
För närvarande använder litiumbatterier flytande elektrolyter. Om batteriet är allvarligt skadat eller upphettat kommer det att reagera kemiskt med elektroderna. Få litiumbatteriet att fatta eld eller till och med explodera. Men den här nya typen av litiumbatteri använder en speciell tvärbunden polymer, den nya elektrolyten sönderdelas inte utan blir hårdare när den värms upp. Det betyder att litiumbatteriet inte kommer att fatta eld eller explodera när det värms upp.
Denna typ av litiumbatteri kommer dock inte att fatta eld och explodera när det värms upp eller skadas av utsidan. Men Brian Jing, en doktorand i materialvetenskap och ingenjör vid University of Illinois, sa att även om fasta polymer- eller keramiska elektrolyter har ansetts vara alternativ, tenderar de att smälta vid de höga temperaturer som genereras inuti batteriet. Det är fortfarande nödvändigt att använda tvärbundna polymersträngar för att producera gummiliknande litiumledare för att lösa detta problem. Den har längre livslängd än en hårdare fast elektrolyt, men den kan inte reparera sig själv och är svår att återvinna.
Som svar på detta problem har ett team av ingenjörer vid University of Illinois utvecklat en metod för att göra tvärbundna bindningar så att fasta polymerer eller keramiska elektrolyter kan utbyta reaktioner och utbyta polymerkedjor mellan dem. Detta gör att polymeren kan härda vid upphettning och kan även reparera sig själv, vilket minskar tillväxten av dendritiska litiumdendriter. Dessutom krävs ingen stark syra eller hög temperatur för att sönderdela polymeren. Det behöver bara vara lösligt i vatten vid rumstemperatur. Därför kommer denna nya typ av litiumbatteri inte att påverka miljön och är mycket miljövänlig.
Tekniken har dock ännu inte kommersialiserats, men teamet av ingenjörer vid University of Illinois sa att de kommer att göra sitt bästa för att få denna teknik till kommersiell användning. Vid det laget kommer mobiltelefoner utrustade med denna nya typ av litiumbatteri inte att fatta eld och explodera, och kommer att ha längre batteritid.
