美国两大高校固态电池领域最新进展

电池小站 2025-02-15 01:54:20

近日,美国两大高校在固态电池领域取得了重要进展。

芝加哥大学创新研究,可提升全固态锂金属电池倍率性能近10倍

近日,芝加哥大学普利兹克分子工程学院与赛默飞世尔科技合作的最新研究提出了一种全新的方法,通过改善电池金属的质地来显著提升电池性能。该研究专注于锂和钠等软金属,这些金属作为电池负极材料,尤其是锂,被认为是未来高能可充电电池的理想选择。

尽管锂金属性能优异,但在实际应用中的表现往往受限于金属的质地——即金属颗粒的取向,这一方面长期以来并未得到充分关注。研究表明,优化金属质地,尤其是在全固态电池中,能够极大地提升电池性能,特别是在倍率能力方面,锂金属的表现提升了近10倍。

研究团队指出,电池负极材料的理想质地是金属原子能够沿表面平面迅速移动的纹理,这种结构能够加速电池的充电和放电过程。为了研究这一现象,团队采用了等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜(PFIB-SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术相结合,从而突破了以往在金属质地研究中面临的技术难题。

在实验过程中,研究人员发现,在锂金属与集流体之间添加一层薄薄的硅材料,能够有效地改变金属的质地,使其纹理变得更加理想,从而显著提高电池的倍率能力和整体性能。实验结果显示,这一变化不仅提升了电池的充放电速度,还改善了电池的功率密度,证明了金属纹理对电池性能的重要性。

美国大学与JES合作成立固态电池技术研究和孵化中心

2月10日,美国固态电池企业Johnson Energy Storage(JES)与塔斯基吉大学正式签署合作协议,决定在塔斯基吉大学校园内建立固态电池技术研究和孵化中心。

据悉,Johnson Energy Storage(JES)由前NASA工程师朗尼·约翰逊博士创立,专注于固态电池技术的研发。公司首席技术官Lazbourne Allie博士负责固态电池的研究工作,拥有超过15年的相关经验。

JES的全固态电池采用与锂金属阳极和阴极材料兼容的玻璃电解质隔膜,提供更高的能量密度和安全性。相比锂离子电池,在相同体积和重量下,这种电池的能量密度是其两倍,并且能够在高低电压和极端温度下保持优异表现。

该电池采用的混合氧硫化物玻璃电解质具备高离子导电性,有效防止锂枝晶的生成,从而提高电池的安全性和循环寿命。值得一提的是,JES的生产成本仅为行业领先者的25%。在高达6.5V的电压下,该电池依旧能保持稳定运行,展示出良好的长期稳定性和循环性能。

此外,JES在2024年9月初的融资中获得了NFL克利夫兰布朗队明星球员迈尔斯·加雷特的战略投资。

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