德國(guó)研究人員使用斷層掃描研究硫化銅固態(tài)電池可進(jìn)一步改進(jìn)性能

2022-11-30 13:38:20來源：蓋世汽車關(guān)鍵詞：固態(tài)電池鋰離子電池閱讀量：24645

導(dǎo)讀：日前，德國(guó)研究人員使用斷層掃描研究硫化銅固態(tài)電池，研究人員現(xiàn)已成功地觀察到這種固態(tài)電池的充電和放電過程。由Philipp Adelhelm教授和Ingo Manke博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)硫化銅(一種天然存在的礦物)作為固態(tài)電池陰極的反應(yīng)進(jìn)行了研究。

　　固態(tài)電池(SSB)目前被認(rèn)為是未來有前途的電池技術(shù)之一。與目前用于手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車的鋰離子電池相比，SSB可以實(shí)現(xiàn)更高的能量密度和更好的安全性。因此除了研究機(jī)構(gòu)，各大汽車公司也在研究這項(xiàng)技術(shù)。

　　該技術(shù)的主要特點(diǎn)是將鋰離子電池中高度易燃的液態(tài)電解質(zhì)替換為固態(tài)。因此，整個(gè)電池僅由“固體材料”組成，因此得名固態(tài)電池。為了生產(chǎn)這種電池，必須在高壓下將不同的材料(陽極、陰極和電解質(zhì))壓在一起。

　　據(jù)外媒報(bào)道，來自德國(guó)亥姆霍茲國(guó)家研究中心聯(lián)合會(huì)Berlin和Hereon研究中心(Helmholtz-Zentrum Berlin and Hereon)、柏林洪堡大學(xué)(Humboldt-Universität zu Berlin)和聯(lián)邦材料研究與測(cè)試研究所(Federal Institute for Materials Research and Testing)的研究人員現(xiàn)已成功地觀察到這種固態(tài)電池的充電和放電過程。由Philipp Adelhelm教授和Ingo Manke博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)硫化銅(一種天然存在的礦物)作為固態(tài)電池陰極的反應(yīng)進(jìn)行了研究，且該電池的陽極采用的是鋰。電池的一個(gè)特點(diǎn)是在放電過程中會(huì)形成大的銅微晶。

　　大微晶的形成使得能夠通過X射線斷層掃描對(duì)反應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)研究。因此，研究人員可以在3D中追蹤(放電)充電反應(yīng)，并且第一次可以追蹤電池內(nèi)陰極顆粒的運(yùn)動(dòng)。此外，研究還表明可以通過更高的壓力有效地減少開裂。

　　該論文的共同第一作者Zhenggang Zhang博士和Kang Dong博士解釋道：“對(duì)于復(fù)雜的測(cè)量，我們不得不做出一些妥協(xié)并進(jìn)行許多參考實(shí)驗(yàn)，然而結(jié)果提供了對(duì)固態(tài)電池內(nèi)部工作原理的詳細(xì)信息，并展示了如何改進(jìn)其性能。”

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