美國加州研發氧化銀鋅電池 其容量可達鋰離子的20倍

2021-02-15 微鋰電

導讀：由加利福尼亞大學聖地牙哥分校的研究人員和微電池開發商ZPower組成的團隊一直在實驗室中忙碌。結果是一種具有高度競爭性電化學特性的柔性電池，並可以通過絲網印刷以低成本進行製造。

現在，可以將電池絲網印刷到聚合物薄膜上，使其具有高度的柔韌性，與現有技術的鋰離子電池相比，具有更大的產品設計自由度，並具有極強的競爭力。

由加利福尼亞大學聖地牙哥分校的研究人員和電池公司ZPower組成的團隊開發了一種氧化銀-鋅電池，其面能量密度比當前最先進的鋰離子解決方案高5到10倍。該小組還表示該電池的面積容量比典型的鋰離子電池大10到20倍，在室溫下可達到每平方釐米50毫安。

論文的合著者之一、加州大學聖地牙哥分校納米工程研究小組博士生盧寅(音譯)說：「這種區域能力以前從未獲得過。」該小組的負責人是約瑟夫·王（Joseph Wang）教授。尹補充說道：「我們的製造方法既經濟且可擴展。」

通過降低電路對交流電的電阻，該團隊設法降低了電池的阻抗，從而實現了高容量。

尹說：「我們的電池可以圍繞電子設備設計，而不是需要圍繞電池設計電子設備。」研究人員認為由於其靈活性和高容量，該電池可以用作消費電子產品的電源。

初步試驗表明，在80個循環之後，沒有明顯的容量損失跡象。當研究人員反覆扭曲和彎曲電池時，沒有發現損壞或性能損失。

ZPower為該項目貢獻了其專有的陰極設計和化學成分。研究小組指出，氧化銀-鋅陰極具有出色的能量密度，但電化學不穩定，導致循環壽命有限且容量較低。ZPower通過在陰極設計中添加氧化鉛塗層解決了該問題，該塗層改善了機電穩定性並提供了更好的導電性。

據微鋰電小組調查，以前對柔性電池的嘗試遭遇了生產成本高的問題，因為這些必須在真空和完全無菌的條件下進行處理。柔性氧化銀化學物質高度氧化，易於化學降解。通過測試各種溶劑和粘合劑，加利福尼亞團隊成功地創建了一種包含氧化銀陰極的油墨配方，可以在幾秒鐘內將其快速絲網印刷到聚合物薄膜上。陰極在幾分鐘內變幹。可以絲網印刷集電器，鋅陽極和隔板，然後將其堆疊到各層上以製成最終的電池產品。研究人員稱，卷對卷絲網印刷工藝可以擴大生產規模。

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來源：微鋰電

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