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DGIST发布新型电池:三层结构实现自熄,寿命提升30%

创作时间:
2025-01-21 23:36:00
作者:
@小白创作中心

DGIST发布新型电池:三层结构实现自熄,寿命提升30%

近年来,随着电动车的普及,电池安全问题日益凸显。据统计,每年都有大量电动车因电池故障引发的安全事故。近日,韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的研究团队发布了一项突破性技术,成功开发出一种新型锂金属电池,为电动车安全问题提供了创新解决方案。

01

三层固态电解质:创新结构设计

这种新型电池采用了独特的“三层固态聚合物电解质”结构,不仅解决了传统电池的安全隐患,还显著提升了电池寿命。具体来说,这种三层结构包括:

  • 中间层:由沸石材料制成,提供坚固的结构支撑,增强电池的机械强度。
  • 外层:采用柔软的材料,确保与电极的良好接触,便于锂离子的移动。
  • 阻燃层:含有十溴二苯乙烷(DBDPE),能在检测到异常高温或火焰时立即释放,形成保护层隔绝氧气,有效遏制火势蔓延。

此外,电解质中还加入了高浓度的锂盐——双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂(LiTFSI),这不仅能加快锂离子的移动速率,还能有效防止枝晶的形成。枝晶是传统电池在反复充放电过程中容易产生的树枝状锂沉积物,不仅会降低电池性能,还可能穿透隔膜引发短路,导致火灾或爆炸。

02

自熄灭功能:安全性能大幅提升

得益于独特的三层结构设计,这种新型电池具备了出色的自熄灭功能。当电池内部温度异常升高或出现明火时,阻燃层会迅速响应,释放灭火物质,形成隔离层阻止氧气进入,从而有效控制火势。这一机制不仅能在火灾初期发挥作用,还能在持续燃烧的情况下多次释放灭火材料,保持灭火效果直至火势完全熄灭。

03

耐用性测试:性能表现优异

实验结果显示,这种新型电池在经过1000次充放电循环后,仍能保持高达87.9%的性能,远超传统电池70%-80%的水平。以续航300英里的电动汽车为例,使用该电池行驶30万英里后,仍能保持260英里以上的续航里程。这一突破性进展意味着电池的使用寿命将大幅延长,为消费者节省了更换电池的费用。

04

应用前景:从电动车到储能系统

虽然电动汽车是该技术的主要应用方向,但其应用范围远不止于此。这种先进的电池安全技术还可用于智能手机、可穿戴设备以及大规模储能系统等众多领域。首席研究员Kim Jae-Hyun博士表示,这款安全电池应用前景广泛,最为关键是能为电池消费者提供安全的用电保障。

目前,研究团队正在进一步优化生产工艺,降低成本,并通过严格的测试验证其在实际使用中的稳定性和可靠性。可以预见,一旦这项技术得到广泛应用,将极大地提升电动汽车的市场竞争力,为消费者提供更加安全、可靠的出行保障。

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