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锂电性能有望进一步提升！只需加入一种特殊金属纤维……
2022-11-21 来源：锂电中国 点击量：358
德国科学研究机构马克斯·普朗克学会（MaxPlanckSociety）研发出了一种独特的细金属纤维，可以用来作为电池的电流收集器，使电池更安全，能量密度更高。
研究人员指出，这项创新可能会推动新一代可充电电池的出现，这种电池具有更高的能量密度、更快的充电速度、更长的运行时间和更长的寿命。
具体而言，马克斯·普朗克学会的研究人员开发了一种全新的工艺，该工艺可以生产非常细的金属纤维，并用来制造更厚的电池。
然后，具有良好导电性的金属纤维会被加工成致密的导电金属网，并填充阳极或阴极的活性材料。这种电极可以使电池的厚度增加到2毫米以上，即目前常用电池厚度的10倍。
据悉，对储能很重要的活性材料目前仅占锂离子电池重量的60%。但马克斯·普朗克学会开发的新设计降低了金属含量，增加了活性材料在电池总重量中的比例。
研究人员指出，金属网的表面积比传统的集流器要大得多，因此使用这种集流器的电池充放电速度要快得多。此外，据说这种金属网通过降低电极的电阻，增加其机械稳定性，消除热产生中的不利热点，以及电和机械应力，使锂离子电池更安全。
研究人员还称，由于“显著减少了材料消耗和极其节能的制造过程”，这种新型电池具有资源效率。新电极可以显著延长电池寿命，并将每千瓦时的材料成本降低30%。
此外，活性材料和作为集流体的纤维绒具有高弹性，能够适应充放电过程中的体积变化，这可以防止电池过早老化。
研究人员表示，虽然这项创新可以直接插入现有的生产线，但它不仅限于今天的锂离子电池。超细金属网状电极在其他电池化学方面也具有巨大潜力，例如锂金属固态电池或钠离子电池。
研究人员指出，这项创新可能会推动新一代可充电电池的出现，这种电池具有更高的能量密度、更快的充电速度、更长的运行时间和更长的寿命。
具体而言，马克斯·普朗克学会的研究人员开发了一种全新的工艺，该工艺可以生产非常细的金属纤维，并用来制造更厚的电池。
然后，具有良好导电性的金属纤维会被加工成致密的导电金属网，并填充阳极或阴极的活性材料。这种电极可以使电池的厚度增加到2毫米以上，即目前常用电池厚度的10倍。
据悉，对储能很重要的活性材料目前仅占锂离子电池重量的60%。但马克斯·普朗克学会开发的新设计降低了金属含量，增加了活性材料在电池总重量中的比例。
研究人员指出，金属网的表面积比传统的集流器要大得多，因此使用这种集流器的电池充放电速度要快得多。此外，据说这种金属网通过降低电极的电阻，增加其机械稳定性，消除热产生中的不利热点，以及电和机械应力，使锂离子电池更安全。
研究人员还称，由于“显著减少了材料消耗和极其节能的制造过程”，这种新型电池具有资源效率。新电极可以显著延长电池寿命，并将每千瓦时的材料成本降低30%。
此外，活性材料和作为集流体的纤维绒具有高弹性，能够适应充放电过程中的体积变化，这可以防止电池过早老化。
研究人员表示，虽然这项创新可以直接插入现有的生产线，但它不仅限于今天的锂离子电池。超细金属网状电极在其他电池化学方面也具有巨大潜力，例如锂金属固态电池或钠离子电池。
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