固体电池技术的改进安全

锂离子电池在一个狭小的空间，存储了大量的能量，使他们选择为移动电子设备的能量来源。今天，移动电话、 笔记本电脑、 电动自行车和电动汽车是所有由这种电池供电。苏黎世联邦理工学院的研究人员现在开发了一种不同于传统的完全由固体化学化合物组成和非易燃的电池。

传统的锂离子电池并不是没有他们的危险︰ 手机电池爆炸在过去几次，在 Steckborn 旧镇在康斯坦茨湖上导致受伤，只有六个月前整排的房子烧毁了。这场大火是由模型制作电池，据称起火因被控不当引起的。

可加热固态电池

在传统的锂离子电池以及在大多数其他电池，正反两极的两个电极-是由固体导电的化合物;指控这些在液体或凝胶电解质的电极之间移动。如果你对这种电池的充电不当 （滥） 或离开它在阳光下坐在外面，可以点燃液体或凝胶可以膨胀起来。

这不是固态电池，是目前在发展中世界各地的研究实验室为例︰ 在这些类型的电池，电极和中介的电解质由固体材料。”固体电解质做不着火加热到高温或暴露于空气中时，即使”解释了詹妮弗 · 鲁普，作为电化学材料教授在苏黎世，引领发展的这种新型的电池。

在界面的研究

发展固态电池的挑战之一就是连接电极和电解质收费可以分发它们作为尽可能小电阻之间的一种。ETH 研究者现在开发了改进的电极-电解液界面。

在实验室里，他们建造了三明治式电池具有一层含锂化合物 （锂石榴石），充当两个电极之间的固体电解质。锂石榴石是锂离子具有最高的已知电导率的材料之一。

“在生产期间，我们确保了固体电解质层得到多孔的表面，”说 Jan van den 位，在拉普的集团和研究的作者之一的硕士研究生。研究人员然后应用粘性的形式，负极的材料允许它渗入毛孔。最后，科学家们脾气电池在 100 摄氏度。范登这位说:”用液体或凝胶电解质，它将永远不可能热到这样高的温度，电池”。由于毛孔的窍门，研究者们能够显著扩大的负极与固体电解质，最终意味着可以更快地充电之间的接触面积。

更高的温度意味着更大的容量

电池产生像这理论上能够在正常的环境温度，说尔登阿菲永，在拉普的集团，现在土耳其伊兹密尔理工学院教授前研究科学家。但他们最好工作在 95 摄氏度及以上目前的发展状况。菲永说:”锂离子可以然后左右移动到电池中，更好”。

这一特性可以放在电池蓄能电站，其中存储多余的能量和交付它以后根据需要使用。菲永说:”今天，未使用的从许多工业生产过程的结果的余热消失”。”通过耦合电池发电厂和工业设施，你可以用余热操作在最佳温度下蓄能电站。

新的薄膜电池

“今天的固态电池研究项目重点放在改善电解质，很多”说阿菲永。不过，有这种，科学家们组装整个固态电池-使用方法也应用于工业生产-和测试它的一些研究。

“在此工作，我们有第一次建造整个锂离子电池正负极氧化基础材料制成的固体与固体锂石榴石电解质。ETH 教授鲁普说︰ 因此，我们已经表明，有可能打造基于锂石榴石，整个电池”。由于此固体电解质一个运行在更高的温度，电池不仅可以还建立薄膜电池，甚至可以直接放在硅芯片上。

鲁普说:”这些薄膜电池可以彻底改变能源供应的便携式电子设备”。她和她的团队将会追求这种方法的进一步研究。为此，他们还合作工业伙伴以及保罗谢勒研究所与 Empa。立即的下一步是优化电池，特别重点是进一步提高电极-电解液界面的电导率。