论文详细介绍了高温电池的发展

锂离子电池是手机和其他电子产品的热门电源,但在极热或寒冷的问题。莱斯大学的一个实验室提出了扩大范围的方法。

水稻材料科学家普利克尔·阿贾扬和他的实验室成员发表评论,分析了锂离子电池技术的进展,提出了如何使电池更适用于具有挑战性的条件。审查工作包括一些Ajayan和他的团队的努力开拓,延长锂离子的能力,消费电子,军事应用的选择便携式储能、电动汽车和更多。SMT贴片加工

论文详细介绍了高温电池的发展

莱斯大学材料科学家创建的一个地图将帮助实验室开发极端环境下的锂离子电池。教授组的礼貌

近年来关于锂离子电池的负面新闻围绕着手机和冒烟的飞机电池展开。但更常见的问题是电池的需求持续时间更长,充电速度更快,这是研究的主要动力。

“我们努力搜索,找到一个文件,所有的问题在同一时间,所有的单个部件的经验在极端温度的会谈中,我们无法找到一个,”Hemtej Gullapalli说,并在水稻和合著的一位博士后研究员。因此,我们认为这是一个调查这个领域的好机会。

Rice团队最感兴趣的是观察电池如何在零下60摄氏度到150摄氏度(零下76到302华氏度)的温度下工作。最好的是,锂离子电池倾向于热或冷操作,这比从炎热的沙漠到雪山的电动汽车便宜。

“有人不看,故意在温度的限制,”Gullapalli说。他注意到当一个电话在寒冷或高温下关闭时,它是多么令人沮丧,并且说充电电话也会提高电池内部的温度——这就是为什么在热车里不应该给手机充电的原因。

他说:“大多数涉及电池和温度的研究都涉及管理系统:例如,如果一部手机在寒冷的温度下使用,他们就会放慢速度以保持电池的安全。”。但我们在评论中发现,前景正在发生轻微的变化。为了制造从低到高的电池,科学家们必须从材料的角度来观察温度对材料的特殊作用。

电化学电池有三个基本组成部分:负极、正极和导电电解液,它们允许电子从一侧移动到另一边,而不是充电或排泄。在每个提供机会的材料,Gullapalli说。

“人们做了惊人的工作,”他说。他们几乎已经接触了整个周期表,所有的排列和组合都已经测试过了。现在我们进入了工程阶段,我们知道材料的局限性,我们正试图打破障碍。

Rice团队建立了一个标准的和有前途的新材料在商业电池的全面地图,并详细说明其典型的能源密度和温度范围为每个组件。

“我们比较稳定的材料与相互尊重和对温度的规模,”Ajayan说。这将帮助研究人员为他们的需要挑选一个必要的组合。

研究人员写道,目前锂离子电池的性能需要折衷。例如,水性电解质铅酸和镍金属氢化物等操作只有在零下50、50℃,而熔盐电池正常工作只有在90度以上,电池和锂亚硫酰氯的操作温度在零下60、150℃,但只有在高峰之间的20和55。

“建立一个理想或接近理想的系统需要全面理解微妙的机制和一个合适的替代品代替每一个违法的成分,”Ajayan说。环境条件下的一个重要成分在高温下可以改变整个电化学过程。

文章的共同作者是水稻博士后Babu Ganguli,研究生Marco Tulio Rodrigues、Keiko Kato和Jarin Joyner;校友Kaushik Kalaga;和富布赖特博士后Farheen Sayed。Rice教授是材料科学系和NanoEngineering的椅子上,Benjamin M.和工程教授Mary Greenwood Anderson和化学教授。

在这里读摘要。

相关新闻