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纳米线可以使锂离子电池更安全.

从手机和笔记本电脑到电动汽车,锂离子电池是推动日常生活的动力源。但近年来,他们也引起了人们的注意。为了开发更安全的电池,科学家们在ACS期刊Nano Letters上报告说,纳米线的添加不仅可以提高电池的防火能力,还可以提高其他性能。


在锂离子电池(LIB)中,锂离子通过电解质在电极之间来回移动。传统的LIB具有由盐和有机溶剂制成的液体电解质,但它易于蒸发并且可能具有火灾危险。因此,研究人员将注意力转向固态电解质作为潜在的替代品。已经提出了几种固态电解质的选择,但大多数不稳定或不能满足大规模需求。聚合物电解质具有潜力,因为它们稳定,廉价且具有柔韧性;但它们的导电性和机械性能很差。因此,科学家们一直在增加一系列化合物来增强电解质。Xinyong Tao及其同事先前制造了硼酸镁(Mg2B2O5)纳米线,具有良好的机械性能和导电性。当这些纳米线添加到固态聚合物电解质中时,他们想要了解这些性能是否也会赋予电池。


该团队将固态电解质与5,10,15和20重量%的Mg2B2O5纳米线混合。他们观察到,与没有纳米线的电解质相比,纳米线增加了电解质的电导率并使它们承受更大的应力。电导率的增加是由于以更快的速率移动通过电解质的离子数量的增加。该小组还测试了电解质的可燃性,发现它几乎没有燃烧。当纳米线增强电解质与阴极和阳极配对时就像在电池中一样,该装置具有比没有添加纳米线的电池更好的速率性能和更高的循环容量。


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