图片来源：伊利诺伊L.布赖恩斯托弗/大学
在工程师伊利诺伊大学已经开发了一种新的聚合物基电解质，使电池能够自我修复和回收。研究人员一直在研究使用固体离子导电聚合物，以克服目前面临的液体电解质的局限性。
锂离子电池通常与液体电解质，其易于对已公知的导致电池短路期间点燃缺陷制造。缺陷 - 被称为德德里特-是一种微小的树状结构，可以在锂电池内部生长，并刺穿保护外壳，加速电池失效。这些缺陷可能会引发设备的电气问题，甚至引发潜在的危险爆炸或火灾。
新的研究，发表在美国化学学会杂志，可以帮助电池制造商生产商用电池，由于是消除在回收过程中苛刻的，破坏性的化学品的需要他们的自愈性能更加环保。
“任何时候，你可以让事情自行痊愈，这意味着你不必更换事情往往既节约了时间，金钱和精力，”该研究的主要作者、伊利诺伊大学材料科学与工程教授克里斯托弗·埃文斯(Christopher Evans)说。亚博网站下载亚博老虎机网登录
但是，随着固体材料，例如聚合物的问题，在于它们很少展示用于高亚博网站下载效电池的生产所需的性质。固体材料倾向亚博网站下载于具有降低的导电性和弱电解质 - 电极接触。此外，固体材料通常太脆硬批量生产。亚博网站下载
解决这一问题
整个锂离子电池的寿命周期，其将经历许多充电和放电，其是导致枝晶形成的因素之一。这些结构是降低了电池寿命和故障的根本原因已导致研究者推动有固体材料来代替液体电解质。亚博网站下载
“固体离子传导聚合物是用于开发非液体电解质一种选择，”Brian说景，一亚博网站下载材料科学与工程亚博老虎机网登录研究生和研究合著者。
然而，电池外壳的高温，“可以熔化大多数聚合物，”再次导致树突的形成，最终导致失败。
为了解决这个问题，该团队修改了之前的设计，开发了一种网络聚合物电解质，能够在交联点进行交换反应时交换聚合物链。与线性聚合物相比，网络聚合物的刚度和强度随加热而增加，这反过来可以减少枝晶问题。
这种新型网络聚合物还表现出了电导率和刚度随加热而增加的显著性能，这在传统聚合物电解质中是看不到的。
布赖恩静，男材料科学与工程亚博老虎机网登录研究生和研究的共同作者
高效节能
网络聚合物链的循环过程是节能的，因为它们能够按照Evans的在水中分解容易，在室温下的。一般来说，聚合物需要强酸和高温分解，这是不那么环境无害。
一旦新的聚合物被分解，它可以很容易地在损坏后重新固化，并恢复导电性，这是它们获得自我修复质量的地方。“我认为这项工作为其他人提供了一个有趣的测试平台，”埃文斯说。
我们在聚合物中使用了一种非常特定的化学物质和一种非常特定的动态键，但我们认为这个平台可以重新配置，与许多其他化学物质一起使用，以调整电导率和机械性能。
Christopher Evans，首席作者，伊利诺伊大学材料科学与工亚博网站下载程教授亚博老虎机网登录
虽然伊利诺伊大学团队看到了新固体聚合物是一种有效的电池电解质的有力证据，但他们承认需要进一步探测这种材料。为了与目前市场上的液基锂离子电池的性能相匹配。
更重要的是，球队认为材料可重新配置，并用于其将从自愈性能中受益的其他能源相关的应用程序。该计划是同时调整和完善目前的研究探讨这些前景。埃文斯指出，小组将进行调查，“新的化学和化学键，看看它们如何处理湿环境或高酸性/碱性溶液，以扩大应用范围。”
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点，并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件使用本网站。