‘Bulletproof’电池:凯夫拉尔膜,用于更安全,更薄的锂电锂电片

来自密歇根大学的新电池技术应该能够在2013年防止接地波音787梦想飞机的那种火灾。

该创新是锂离子电池中的电极之间的先进屏障。

用从Kevlar提取的纳米纤维制成,防弹背心的坚韧材料,屏障扼杀了金属卷积的生长,这可能成为电流的不需要的途径。

U-M的研究人员团队还创立了安娜堡为主的埃索斯技术,从实验室带来了这项研究。预计大规模生产将于2016年第四季度开始。

“与其他超强材料(如碳纳米管)不同,Kevlar是绝缘体,”尼古拉斯科托夫说,Joseph B.和佛罗伦萨V.Cejka工程教授。“此属性非常适用于需要防止两个电极之间短路的分离器。”

锂离子电池通过将锂离子从一个电极从一个电极穿梭到另一个电极。这会产生充电不平衡,因为电子可以’T通过电极之间的膜,它们通过电路而转,并在途中进行有用的东西。

但是如果膜中的孔太大,则锂原子可以将自己自身构建成蕨类结构,称为树枝状体,最终通过膜挖掘。如果它们到达另一个电极,则电子在电池内有一条路径,从而缩短电路。这就是波音787上的电池射击如何被认为已经开始。

“由于其纳米级尖端,蕨类植物特别难以停止,”在科托夫的研究生董上说思乌’S e乐杆的实验室,以及首席技术官。“非常重要的是,纤维形成比尖端尺寸更小的毛孔。”

虽然其他膜中的孔的宽度是几百纳米,或者几百千分之一厘米,在U-M处产生的膜中的孔是15至20纳米。它们足够大,让单个锂离子通过,但足够小以阻挡蕨类植物结构的20至50纳米尖端。

研究人员通过将纤维层叠在薄片上彼此顶部的纤维进行制成膜。 TUNG表示,该方法将链状的塑料中的链状分子保持在拉伸的塑料中,这对于电极之间的良好锂离子电导率是重要的。

“这种材料的特色是我们可以使其变薄,所以我们可以获得更多的能量进入相同的电池细胞尺寸,或者我们可以缩小细胞尺寸,”由U-M帮助找到埃索斯的工程师说Dan Vanderley’他的创业计划硕士。“We’从寻求制作更薄的产品的人们看到了很多兴趣。”

三十家公司已要求材料的样本。

凯夫拉尔’由于膜的耐热性也可能导致更安全的电池,因为膜幸存下来比目前正在使用的大多数膜更好的机会。

虽然球队对膜满意’他们能够阻挡锂枝晶,他们目前正在寻找改善松散锂离子流动的方法,使电池可以更快地充电并释放它们的能量。

研究,“抑制来自芳族纳米纤维的固体离子导体,”将于1月27日在线出现 自然通信.



本新闻稿中的材料来自于始发的研究组织。可以为样式和长度编辑内容。有一个问题? 让我们知道.

订阅

每天早上有一封电子邮件,我们的最新帖子。从医学研究到空间新闻。环境的环境。技术物理学。

感谢您的订阅。

出问题了。