創新電極粘合劑材料讓鋰離子電池容量維持近五年不變
日本科學技術高等研究院(JAIST)的一支團隊,剛剛介紹了一種新穎的共聚物新材料,特點是能夠讓鋰離子電池的容量維持近五年不變。據悉,當下被廣泛採用的可充電鋰離子電池,普遍難以繞開兩項阻礙——(1)充放電循環次數有限;(2)電量會隨著時間的推移而流失。
BP 共聚物在稳定 / 耐用性上具有显著优势(来自:JAIST | PDF)
以iPhone等智能機為例,上述缺陷最終會導致設備遇到“電池健康問題”。好消息是,JAIST 新開發的BP 共聚物新材料,能夠在鋰離子陽極上發揮優秀的作用。
研究配圖- 1:新材料全稱為bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene
作為可用於鋰離子電池陽極上的粘合劑材料,其能夠塗覆於電極上,以防止材料散開、或被電解質給破壞。
研究配圖- 2:論文中的圖形摘要
當前被行業廣泛採用的聚偏二氟乙烯(PVDF)材料,通常只能夠讓鋰離子電池維持約500 次的充放電循環耐久性。
研究配圖- 3:BP 共聚物結構示意
隨著PVDF 粘合劑材料的逐漸磨損,鋰離子電池的儲電性能會衰退到標稱值的65% 左右。
研究配圖- 4:與硅陽極相關的缺點羅列
相比之下,JAIST 宣稱新材料能夠讓鋰離子電池維持近1700 次的充放電循環,且有效容量仍可維持在95% 左右。
研究配圖- 5:P-BIAN / PAA 聚合物複合材料的結構示意
對於每天僅循環充放電一次的智能手機來說,這意味著設備電池的健康度可維持近5 年,而幾乎沒有衰減。
研究配圖- 6:BP 共聚物結構示意
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《ACS 應用能源材料》(ACS Appl. Energy Mater)期刊上。
原標題為《用於超長循環鋰離子可充電電池的雙亞氨基-苊醌-對苯型縮合共聚物粘合劑》。