港媒：凝胶聚合物电解质显“神效”中国科学家将锂电池寿命延长两倍
据香港《南华早报》网站11月4日报道，中国科研人员开发出一种新技术，可以让传统锂离子电池的使用寿命延长两倍，并降低起火风险。
科研人员说，这项技术用具有凝胶状聚合性的新物质取代电池的化学溶液，可以规模化生产，从而立即应用于中国蓬勃发展的电动汽车行业。
这项研究由北京化工大学于乐教授和李念武副教授牵头，同行评议期刊《先进功能材料》杂志上周公布了研究细节。
报道称，由于电池容量会随着反复充电和放电而降低，电池使用寿命的关键指标之一是容量保持率，即经过特定周期后放电容量与初始放电容量的比值。
资料图片（视觉中国）
科研人员开展一系列测试来衡量这种新型电池的容量保持性能。
李念武说：“我们对这种电池进行了100%深度的放电。这个过程实际上有损电池的生命周期，但能有效暴露问题。”
他解释说：“经过300轮100%深度的充电和放电后，我们的电池容量保持在92%，而传统电池的容量只剩30%。”
科研人员说，这一成就令人鼓舞。它表明，与采用最先进技术制造的电池相比，这种新型电池的寿命明显更长。
他们在论文中说，这种电池可以应用于电动汽车电池或无人机等行业场景，以延长其使用寿命。
于乐和李念武开发出半固态、半液态的凝胶聚合物电解质，作为锂电池的一种新型填充材料。
科研人员说，凝胶聚合物电解质处于中间态，所以能结合传导性和安全性方面的优势。
报道指出，凝胶聚合物电解质由纳米大小的二氧化硅和纳米粒子作为无机填料组成，其中纳米纤维充当纳米粒子的基质。科研人员还利用一种类似果冻的材料来填补孔隙之间的空白。
纳米二氧化硅和纳米粒子会刺激锂和化学物质中带电离子的运动，因此能提高传导率。科研人员说，这种由凝胶类材料填充、具有高空隙率的微纳米结构可以促进离子自由迁移。
这种纳米粒子还能提高凝胶聚合物电解质的防火性，因为它们不易燃。
纳米纤维则具有高空隙率，支撑并提升了电池内部结构的灵活性。
科研人员说，所有这些特点使这种新型电解质更加稳定且具备额外性能。
李念武说：“中国正在领跑高能量密度电池的开发，比亚迪和宁德时代在这一领域非常出色。但电池爆炸和安全问题仍受到全球关注。”
他还说：“很多科研人员正在以不同路径解决问题，提供了多种选项，包括用固体陶瓷或纳米复合材料取代电解质。我们的凝胶聚合物电解质是其中一个选项。”
来源：参考消息网
锂电寿命翻倍！新型“凝胶电解质”将电导率提高33% 还无安全隐患
财联社10月20日讯（编辑 黄君芝） 据报道，一组来自韩国的研究人员近期成功开发出了一种不易燃的凝胶聚合物电解质（GPE），有望通过降低热失控和火灾事故的风险，彻底改变锂离子电池（LIBs）的安全性。
在过去，LIBs的潜在可燃性引起了人们的极大关注，特别是在电动汽车中。为了解决这一关键问题，由韩国国立蔚山科学技术研究院（简称UNIST）领导的研究团队成功开发了一种开创性的不易燃聚合物半固态电解质，为减轻电池火灾提供了一种有希望的解决方案。
传统上，不可燃电解质在很大程度上依赖于加入阻燃添加剂或具有极高沸点的溶剂。然而，这些方法往往导致离子电导率显著降低，从而影响电解质的整体性能。
在上述突破性的研究中，研究小组在电解质中加入了微量的聚合物，创造了半固态电解质。与现有的液体电解质相比，这种新方法将锂离子的电导率显著提高了33%。
此外，采用这种不可燃半固态电解质的袋式电池的循环寿命提高了110%，有效地防止了固体-电解质间相（SEI）层形成和运行过程中不必要的电解质反应。最新研究结果已于近期发表在了ACS（美国化学学会）旗下《ACS Energy Letters》杂志上。
这种创新电解质的关键优势在于其卓越的性能和不可燃性。聚合物半固态电解质通过抑制燃烧过程中与燃料化合物的自由基链反应，有效抑制电池火灾的发生。研究小组通过定量分析其稳定和抑制自由基的能力，证明了所开发聚合物的卓越性。
UNIST能源与化学工程学院教授Jihong Jeong强调说：“电池内部聚合材料与挥发性溶剂之间的相互作用使我们能够有效地抑制自由基链反应。通过电化学量化，这一突破将极大地有助于理解不可燃电解质的机理。”
据悉，科学家们通过各种实验进一步证实了电池本身的卓越安全性。该团队的综合方法包括将不易燃的半固态电解质应用于袋式电池，确保对电解质不燃性的评估扩展到实际电池应用中。
“使用不易燃的半固态电解质，可以直接纳入现有的电池组装过程，将加速未来更安全电池的商业化。”他们说。
该研究在国内申请了5项专利，在海外申请了2项专利，进一步凸显了这一成果的意义。此外，它还得到了韩国国家研究基金会（NRF）、科学和信息通信技术部（MSIT）、韩国产业技术评价研究院（KEIT）、韩国化学技术研究院和三星SDI（一家电池和电子材料制造商）的支持。
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