钴产业洞察报告
推广

位置:中冶有色 >

> 新闻资讯

> 美国密苏里大学:先进成像技术助力攻克固态电池关键难题

美国密苏里大学:先进成像技术助力攻克固态电池关键难题

2025-03-25 11:26:15 来源:国际能源网
368        0
简介:美国密苏里大学研究人员通过4D STEM技术破解了固态电池开发中的难题。固态电池以固体材料取代传统锂离子电池的易燃液体电解质,性能和安全性更优,但固体电解质与阴极间的界面层会阻碍锂离子和电子移动,增加电阻,损害性能。研究人员利用4D STEM检查电池原子结构,发现界面层是性能下降主因。目前团队正开发创新策略,如使用薄膜材料制造保护涂层,以减轻界面层负面影响,旨在创造更安全、高效、持久的固态电池,推动其量产。

近日,美国密苏里大学的研究人员解决了固态电池开发中的一个大难题。他们用一种叫4D STEM的先进技术,去查看电池的原子结构。这种固态电池用固体材料替代了传统离子电池里易燃的液体电解质,安全性更高,性能也更好。不过,以前一直有个麻烦事儿,就是固体电解质和阴极接触后会形成一层界面层,阻碍锂离子和电子的移动,让电池性能变差。


研究人员发现,这个界面层厚度只有100纳米,比头发丝细1000倍,但它对电池性能的影响可不小。领导研究的Matthias Young教授说,这层东西会增加电阻,让电池性能大打折扣。不过,他们现在有了新办法。他们用4D STEM技术,不用拆开电池就能看到里面的情况,这在电池研究里可是个大突破。通过这个技术,他们明确了界面层就是问题的关键。


现在,研究团队正在想办法解决这个问题。他们想出了一个有希望的方案,就是用薄膜材料做保护涂层,把固体电解质和阴极保护起来,防止它们发生不良反应。但这个涂层得设计得恰到好处,既不能太厚阻碍锂离子流动,也不能太薄起不到保护作用。Young教授说,他们的目标是让这些材料既能很好地配合,又不牺牲各自的性能。


除了美国的研究,固态电池领域还有很多新进展。中国和德国的科研团队在锂硫电池技术上取得突破,研发出能循环充电25000次、容量保持率80%的电池。汽车制造商也在加速推进固态电池的应用,比如梅赛德斯 - 奔驰推出了首款固态电池电动汽车,丰田还研发了新型阴极材料,能让电动汽车续航里程翻倍。


密苏里大学的研究团队通过解决固态电池的关键挑战,朝着更安全、高效和持久的能源存储方案迈进了一大步。他们在纳米级别上精心设计材料,让它们能够更好地协作。这种创新方法不仅有助于提升固态电池的性能,还让固态电池距离量产更近了一步,未来有望彻底改变电动汽车的能源格局。


从密苏里大学的4D STEM技术突破,到中德团队的锂硫电池进展,再到汽车厂商的固态电池应用,固态电池的研发正在快速推进。研究人员通过解决界面层等难题,让电池性能和安全性大幅提升。这些成果不仅推动了电动汽车的发展,也为未来的能源存储提供了更多可能性,固态电池的未来值得期待。
分享 0
         
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
福建省金龙稀土股份有限公司
宣传

发布

在线客服

公众号

电话

顶部
咨询电话:
010-88793500-807