纳米线可使锂离子电池更安全

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从手机和笔记本电脑到电动汽车,锂离子电池是日常生活的能源。但是近年来,他们也引起了人们的注意。为了开发更安全的电池,科学家们在ACS NealthNeopyNeopyNeNeS中报道,添加纳米线不仅可以提高电池的耐火能力,而且还可以提高电池的其他性能。

在锂离子电池(LIBS)中,锂离子通过电解质在电极之间来回移动。传统的LIBS有一种由盐和有机溶剂制成的液体电解质,但是它容易蒸发,并且可能是火灾隐患。因此,研究人员把他们的注意力转向固态电解质作为潜在的替代品。对于固态电解质,已经提出了几种选择,但大多数不稳定或不能满足大规模的需求。聚合物电解质显示出潜力,因为它们是稳定的,廉价的和灵活的,但它们具有差的导电性和机械性能。因此,科学家们一直在添加一系列化合物来增强电解质。辛永涛和他的同事以前制作了硼酸镁(Mg2B2O5)纳米线,具有良好的机械性能和导电性。当这些纳米线被添加到固态聚合物电解质中时,他们想看看这些性能是否也会被赋予电池。

研究小组将固态电解质与5, 10, 15和20重量%的Mg2B2O5纳米线混合。他们观察到纳米线增加了电解质的导电性,并使它们比没有纳米线的电解质承受更大的应力。电导率的增加是由于离子以更快的速度移动通过电解质的数量增加。该小组还测试了电解质的可燃性,发现它几乎没有燃烧。当纳米线增强电解质与阴极和阳极成对地配对时,其将在电池中,该设置比没有添加纳米线的电池具有更好的速率性能和更高的循环容量。

作者承认从&nbsp资金;中国国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和浙江省新苗人才计划。

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