平安出行,从细节做起,让我们遵循交通规则,共同维护道路安全。随着社会经济和科技的高速发展,人们的生活质量不断提高,路援帮小编现在给大家介绍一下研究开发用于电池负极的聚合物粘合剂 可将EV续航提高10倍,希望能够帮助大家。
现在,电动汽车市场迅速发展。为了延长车辆的续航里程,对高容量电池的需求不断增长。据外媒报道,韩国浦项科技大学(POSTECH)和西江大学(Sogang University)的研究人员开发了一种功能性聚合物粘合剂,可用于稳定、高容量的负极材料,从而将当前电动汽车的续航里程至少提高10倍。
比起传统石墨负极,采用这种带电聚合物粘合剂的负极材料,可以实现10倍以上的容量。这一突破是通过用硅负极代替石墨并结合分层带电聚合物实现的,同时保持了稳定性和可靠性。
对于创建高能量密度锂离子电池,硅等高容量负极材料十分重要,可以提供至少10倍于现有石墨或其他负极材料的容量。挑战在于,在与锂反应的过程中,高容量负极材料体积膨胀,对电池性能和稳定性构成威胁。为了解决这个问题,研究人员一直在探索可以有效控制体积膨胀的聚合物粘合剂。
然而,目前的研究仅集中于化学交联和氢键结合。化学交联涉及粘合剂分子之间的共价键合。这使它们成为固体,但存在一个严重的缺陷,这些键一旦破裂,就无法修复。从另一方面来看,氢键结合是分子间基于电负性差异的可逆二次键合,但强度(10–65 kJ/mol)相对较弱。
该团队开发的新型聚合物不仅利用氢键,还利用了库仑力(正负电荷之间的引力)。这些力的强度为250 kJ/mol,远高于氢键结合的强度,由于具有可逆性,容易控制体积膨胀。
高容量负极材料表面大多带负电荷,而层状带电聚合物以正负电荷交替排列,可有效地与负极结合。此外,该团队还引入了聚乙二醇来调节物理性质,以促进锂离子扩散,从而获得锂离子电池中的高容量厚电极,并充分提升能量密度。
研究负责人Soojin Park教授表示:“通过结合高容量负极材料,该研究具有明显提升锂离子电池能量密度的潜力,由此延长了电动汽车的续航里程。使用硅基负极材料,有望将车辆续航至少提高10倍。”
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