美国科研人员开发新型聚合物凝胶,可降低锂离子电池成本
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- 美国科研人员开发出新型聚合物凝胶
- 新型聚合物凝胶可用来生产性能不变但成本更低的锂离子电池
- 新型聚合物凝胶可取代目前可充电锂离子电池所用的液体电解质
美国加州LIVERMORE利兹大学的科研人员已开发出一种新型聚合物凝胶，可用来生产出性能不变但成本更低廉的锂离子电池。
该技术由利兹大学的Ian Ward FRS教授发明，已被总部位于美国加州Livermore的Polystor Energy Corp.公司取得了技术许可，现正尝试利用该技术进行便携式消费电子产品所用电池的商用化生产。
Ward相信，这种新材料能够取代目前可充电锂离子电池所用的液体电解质。不仅如此，通过采用一种快捷、有效且具潜在成本效益的全自动化加工工艺，可将聚合物凝胶制成纤薄的柔性薄膜。
可充电锂离子电池是各种便携式消费电子产品的首选电源装置，包括笔记本电脑、数码相机、手机和MP3播放器。
传统的锂离子电池配置采用电池单元（密封容器），其中含有液体化学填充物，并带有一个多孔聚合物膜分离器。通过锂离子在电池的两个电极间传输电荷，分离器的作用是将两个电极隔开，避免造成短路。
由Ward和他的团队发明的聚合物凝胶则不需要使用分离器。他们还开发出了一种获得专利的挤压/层压生产工艺，采用夹心原理，将凝胶置于阳极和阴极之间，以高速（每分钟10米）传输电荷，从而形成一个只有纳米厚度的高导电条。
由此制成的聚合物胶膜可被切割成任何尺寸，且可采用一项据称兼具成本效益和安全性的全自动生产工艺。这项层压工艺还可将两端电极封在一起，无需添加易燃溶剂或游离液体电解质。
Ward说道：“聚合物凝胶从外观上看像是一个固体膜，但实际上内含约70％的液体电解质。其生产原理和食用果冻的生产相似：先在聚合物／电解质混合物中加入大量热水，而不是明胶。随着溶液的冷却，即形成固态但有弹性的物质。”
除具有安全和耐破损的优点外，由此制成的柔性电池单元还可随意造型，经过弯折几乎可适用于任何几何造型的装置。
利兹大学的该研究项目由英国工程和自然科学研究委员会和Yorkshire Concept计划联合提供资金。
