這項研究由北京化工大學(xué)于樂教授和李念武副教授牽頭，同行評議期刊《先進(jìn)功能材料》雜志上周公布了研究細(xì)節(jié)。

報道稱，由于電池容量會隨著反復(fù)充電和放電而降低，電池使用壽命的關(guān)鍵指標(biāo)之一是容量保持率，即經(jīng)過特定周期后放電容量與初始放電容量的比值。

科研人員開展一系列測試來衡量這種新型電池的容量保持性能。

李念武說：“我們對這種電池進(jìn)行了100%深度的放電。這個過程實際上有損電池的生命周期，但能有效暴露問題。”

他解釋說：“經(jīng)過300輪100%深度的充電和放電后，我們的電池容量保持在92%，而傳統(tǒng)電池的容量只剩30%。”

科研人員說，這一成就令人鼓舞。它表明，與采用最先進(jìn)技術(shù)制造的電池相比，這種新型電池的壽命明顯更長。

他們在論文中說，這種電池可以應(yīng)用于電動汽車電池或無人機(jī)等行業(yè)場景，以延長其使用壽命。

于樂和李念武開發(fā)出半固態(tài)、半液態(tài)的凝膠聚合物電解質(zhì)，作為鋰電池的一種新型填充材料。

科研人員說，凝膠聚合物電解質(zhì)處于中間態(tài)，所以能結(jié)合傳導(dǎo)性和安全性方面的優(yōu)勢。

報道指出，凝膠聚合物電解質(zhì)由納米大小的二氧化硅和納米粒子作為無機(jī)填料組成，其中納米纖維充當(dāng)納米粒子的基質(zhì)。科研人員還利用一種類似果凍的材料來填補(bǔ)孔隙之間的空白。

納米二氧化硅和納米粒子會刺激鋰和化學(xué)物質(zhì)中帶電離子的運動，因此能提高傳導(dǎo)率。科研人員說，這種由凝膠類材料填充、具有高空隙率的微納米結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)離子自由遷移。

這種納米粒子還能提高凝膠聚合物電解質(zhì)的防火性，因為它們不易燃。

納米纖維則具有高空隙率，支撐并提升了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的靈活性。

科研人員說，所有這些特點使這種新型電解質(zhì)更加穩(wěn)定且具備額外性能。

李念武說：“中國正在領(lǐng)跑高能量密度電池的開發(fā)，比亞迪和寧德時代在這一領(lǐng)域非常出色。但電池爆炸和安全問題仍受到全球關(guān)注。”

他還說：“很多科研人員正在以不同路徑解決問題，提供了多種選項，包括用固體陶瓷或納米復(fù)合材料取代電解質(zhì)。我們的凝膠聚合物電解質(zhì)是其中一個選項。”