锂电池怎样才能安全又续航？研究人员用“冰”处理

移动设备近年在续航遇到瓶颈，各厂商不得不透过增大电池容量来处理，不过这种计划也有疑问，Note 7 的爆炸事端就给全部工业劈头浇了一盆冷水。不过，求变革的研究人员并没有抛弃，近来有人开发了一种新的处理计划──冷凝法，能在确保锂电池安全的情况下提高续航，且可以曲折，适应将来的可曲折手机。

该处理计划用冰模板（ice-templating）笔直对齐电池内固态电解质架构，增强导电性。这种新式电池的诞生也恰好为概念中的柔性智能手机（如三星 Galaxy X）和平板电脑铺路。

眼下，市场上可重复充电的锂电池用的液体电解质高易燃性，很容易形成安全疑问，上一年 Note 7 事端首恶就是它。因而，哥伦比亚大学工程和运用科学学院决议测验运用固体电解质来替代易燃的液体电解质。

传统液体电解质很容易焚烧

他们运用冰模板让陶瓷固体电解质呈现出笔直对齐的柱状架构，运用陶瓷固体电解质的电池显着更安全且导电性更强。

锂电世界网注意到，这种电池的制作方法也很别致。研究员先在底部加入陶瓷颗粒并冷却水性溶液，随后让冰层成长，挤出一部分已结冰的水性溶液，让陶瓷颗粒在电池中变成干流。最终，营造一个真空环境让冰升华为汽态，这么就完成了建立笔直对齐架构。

搞定笔直对齐架构后，需要与聚合物相联系，后者是一种由许多重复子单元构成的大分子，这么就能为电解质供给机械支持并更赋有柔韧性。

笔直对齐架构

“不管移动设备仍是电动车，柔性固态锂电池都能一劳永逸处理安全疑问，一起还能增加电池能量密度。”Yuan Yang 博士说，他是哥大材料科学和工程学助理教授，一起也是该团队领导。

在之前的试验中，研究员用了一种该处理计划的变种。他们在聚合物电解质中用了随机涣散陶瓷粒子，此外还测验类纤维的陶瓷电解质，不过这些计划都无法完成笔直对齐。

“当时咱们以为只需联系陶瓷电解质笔直对齐架构与聚合物电解质，就能让锂离子开上快车道并增强电池的导电性。”Haowei Zhai 说，他是研究报告的编缉，也是 Yuan Yang 博士的学生。

“咱们信任这是业界初次运用冰模板制作柔性固体电解质，新的电解质不光安全可靠，并且无毒无害。新的计划最好化了锂离子的导电效能，为下一代充电电池的开发开启了一扇窗。”Haowei Zhai 说。

换用固体电解后，本来锂电池负极运用的石墨层就能换成锂金属了，此举能提高 60~70% 电池能量。