新型固態(tài)電池充滿電僅需1小時(shí)

將應(yīng)用于電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域

科技日?qǐng)?bào)柏林8月21日電 (記者顧鋼)德國(guó)尤利希研究中心專家日前開發(fā)出一種新型固態(tài)電池，充電率比現(xiàn)有文獻(xiàn)記錄的固態(tài)電池高出十倍。新電池組件由磷酸鹽化合物制成，材料經(jīng)過(guò)化學(xué)和機(jī)械性能的最佳匹配，實(shí)現(xiàn)了電池持續(xù)良好的可通性。

固態(tài)電池因?qū)岵幻舾校缓魏慰赡苄孤┗蛑鸬囊后w部件，因此被認(rèn)為比傳統(tǒng)鋰離電池更安全、可靠和耐用。影響固態(tài)電池發(fā)展的關(guān)鍵因素之一是通過(guò)的電流低，這會(huì)導(dǎo)致電池充電時(shí)間較長(zhǎng)。一般固態(tài)電池再次充滿需要約10—12個(gè)小時(shí)，而這款新型電池不到1個(gè)小時(shí)就能充足電。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人坦普爾博士介紹說(shuō)，在傳統(tǒng)鋰離電池中使用液體電解質(zhì)，能非常好地接觸電極，具有紋理表面的電極像海綿一樣吸收液體，形成一個(gè)大的接觸區(qū)域;而兩種固體材料不能這樣相互結(jié)合，電極和電解質(zhì)之間的接觸電阻相應(yīng)更高，影響電流的通過(guò)。

為了使電流在固體層邊界處獲得最大的流動(dòng)性，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的固態(tài)電池電極和電解質(zhì)采用非常類似的材料組分，由不同的磷酸鹽化合物制成。固體電解質(zhì)作為穩(wěn)定的載體材料，是在磷酸鹽電極兩側(cè)通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝制成，使用的材料價(jià)格合理并容易加工。新型固態(tài)電池基本上不含有毒或有害物質(zhì)。

坦普爾稱，他們?cè)O(shè)計(jì)的固態(tài)電池主要是基于材料的最佳組合，這項(xiàng)設(shè)計(jì)證明固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)高充電率和快速充電是完全可行的，并因此獲得了專利。

參與項(xiàng)目的中國(guó)學(xué)者石城宇博士介紹說(shuō)：“在最初的測(cè)試中，新電池的充放電循環(huán)相當(dāng)穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)500次充放電仍能保持原始容量的84%。當(dāng)然，新電池還有改進(jìn)空間，理論上做到低于1%的損耗也是可行的。”

尤利希能源和氣候研究所所長(zhǎng)艾歇爾教授表示：“新電池目前能量密度為每克約120毫安小時(shí)，已經(jīng)非常高了，即使它們?nèi)陨缘陀诋?dāng)今市場(chǎng)上的鋰離電池。”

該固態(tài)電池除了可用于開發(fā)電動(dòng)汽車，還能應(yīng)用到航空航天、智能住宅和醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。