工程師們已經製造出一種不會爆炸的新型鋰電池
三星(Samsung)的Galaxy Note 7智能手機爆炸可能是最臭名昭著的例子,但許多依賴鋰離子電池的設備也曾發生過可燃事故。雖然在統計上很罕見,但這是鋰離子技術的風險之一;通常是由於可滲透聚乙烯分離器的問題引起的,該分離器可保持電池的陰極和陽極元件分離。
然而,來自密歇根大學的一項新研究可能有助於製造更安全、更不易燃的電池——而且它可能會使現有鋰離子電池的產量翻倍,而且不會佔用更多的空間。
密歇根大學機械工程副教授Jeff Sakamoto在接受Digital Trends採訪時說:「我們已經開發並展示了一種有效的方法,可以使用固體陶瓷電解質代替液體,從而實現一種新型電池技術。」「這種陶瓷的獨特之處在於其抗鋰金屬的穩定性和室溫下的高導電性。」這兩種特性使金屬鋰陽極的使用成為可能,與鋰離子技術相比,金屬鋰陽極的能量密度是前者的兩倍。從歷史上看,在過去20年里,鋰離子電池的性能每年只增長了幾個百分點。此外,鋰離子電池的最高性能是每升約600瓦時。這種電池可以100%地提高能量密度。
在測試中,陶瓷電解質在長期循環後沒有顯示出明顯的降解,這個問題最終可能會殺死普通鋰離子電池。這項技術還能大大加快充電速度。
但它真的能完全消除電池爆炸的風險嗎?雖然這可能會帶來「戲劇性的」變化,坂本承認需要做更多的研究。「我們的陶瓷電解液是在1000攝氏度的空氣中製成的,」他繼續說道。「這不是易燃。然而,鋰金屬也是活性的,但不易燃。我們正在進行測試,以量化鋰金屬電池的安全性,並承認鋰金屬也可能構成安全風險。
下一階段的研究包括開發製造過程。希望從現在開始,到2019年7月,在不到一年的時間裡就能證明這一點。Sakamoto表示:「我們希望屆時能有一個初步規模的過程。」「仍有許多挑戰,但我們正在取得進展,並從中學到很多東西。」
一篇描述這項工作的論文最近發表在《能源雜誌》上。

