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韩国研究人员另辟蹊径 创建全固态电池的3D虚拟副本

2020-12-02   点击量:30

随着电子产品日益流行,寻找坚固耐用的电池变得越来越重要。如今,大多数设备都使用锂离子电池,这种电池通常比较安全,但有时会起火或爆炸。


(图片来源:techxplore)


作为一种替代方法,全固态锂离子电池(ASSLB)备受关注。锂离子电池的电极是固态的,但电解质为液态。相比之下,全固态锂离子电池的电极和电解质都是固态,而且非常安全;但是,这也导致在运行过程中,电解质和电极的体积会发生变化,尤其是高能蓄电池。这可能会引起表面分离,使性能下降。


假如要开发高性能全固态锂离子电池,就要详细研究界面的复杂结构。韩国大邱庆北科学技术学院(DGIST)的prof.YongMinLee表示:“大多数研究人员都专注于开发新材料,或改善现有全固态锂离子电池的性能。我们选择了一条不同的路线,并寻找解决方法,以将电极和电池设计中的缺陷降至最低。”


据外媒报道,prof.Lee及其团队提出3D数字孪生平台技术。在这个平台上,真实物体的固体-固体界面微观结构可以呈现为完整的3D复制品。


研究团队利用这一平台,研究基于氧化物的全固态锂离子电池的电极-电解质界面。他们捕获了选定目标区域的2D图像切片,对图像进行排序,并以数字方式重建3D结构,然后进行结构分析。他们发现,与锂离子电池相比,全固态锂离子电池的特定接触面积要小得多。


prof.Lee认为,这项技术具有巨大的发展潜力。他说:“鉴于该技术的广泛适用性,我们相信所有带电极的设备都可以从中受益。目前借助于我们的技术,研究人员可以节省时间和金钱,同时轻松地检查电池制造过程中的缺陷,从而帮助优化设计,并最终加快全固态电池的商业化。”


钜大特种电池工程研究院

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钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。