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                湖南省長沙市中南大學資源循環研究院

              金屬纖維可使鋰電性能進一步提升

              來源:  發布時間:2022年11月15日 作者:

              一家科學研究機構研發出了一種獨特的細金屬纖維,可以用來作為電池的電流收集器,使電池更安全,能量密度更高。研究人員指出,這項創新可能會推動新一代可充電電池的出現,這種電池具有更高的能量密度、更快的充電速度、更長的運行時間和更長的壽命。

               

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              具體而言,這家科學研究機構的研究人員開發了一種全新的工藝,該工藝可以生產非常細的金屬纖維,并用來制造更厚的電池。然后,具有良好導電性的金屬纖維會被加工成致密的導電金屬網,并填充陽極或陰極的活性材料。這種電極可以使電池的厚度增加到2毫米以上,即目前常用電池厚度的10倍。

              據悉,對儲能很重要的活性材料目前僅占鋰離子電池重量的60%。但該科學研究機構開發的這項新設計降低了金屬含量,增加了活性材料在電池總重量中的比例。

              研究人員指出,金屬網的表面積比傳統的集流器要大得多,因此使用這種集流器的電池充放電速度要快得多。此外,據說這種金屬網通過降低電極的電阻,可以增加其機械穩定性,消除熱產生中的不利熱點,以及電和機械應力,使鋰離子電池更安全。

               

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              研究人員還稱,由于“顯著減少了材料消耗和極其節能的制造過程”,這種新型電池具有很高的資源效率。新電極可以顯著延長電池壽命,并可將每千瓦時的材料成本降低30%。此外,活性材料和作為集流體的纖維絨具有高彈性,能夠適應充放電過程中的體積變化,可以防止電池過早老化。

              研究人員表示,雖然這項創新可以直接插入現有的生產線,但它不僅局限于今天的鋰離子電池,超細金屬網狀電極在其他電池化學方面也具有巨大潛力,例如鋰金屬固態電池或鈉離子電池。

               

               

               

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