臺灣成功大學:開發出世界首個全固態錳電池

2021-02-13 AIpatent 前沿研發信息介紹平臺

電池是普及電動汽車和電動摩託車的關鍵技術之一。臺灣成功大學(臺灣南部·臺南市)的研究小組與臺南市的無紡布巨頭康那香企業股份有限公司(KNH Enterprise Co.,Ltd.)展開合作,成功開發出一種具有高充電功能的全固態錳電池(鋅碳電池)。

據該大學材料工學專業的洪飛義教授介紹,該電池是全球首次發布的全固態錳電池,其價格約為鋰電池的1/3。目前,針對該電池,正在進行商業應用方面的技術轉移,有望開創電力存儲的新時代。

圖為該研究小組中正在進行實驗的研究生。

(圖片來自網絡)

傳統錳電池的電解質為液體,存在損壞後液體易洩漏的問題,並且不能重複利用,不利於環境保護。洪飛義教授的研究小組已經對電解質為固體的全固態電池進行了數十年的研究。此次開發的全固態錳電池使用綠色固體粉末代替電解液,即使過度充電也不會有爆炸的危險,安全且環保。

由於這種全固態錳電池在使用後可以作為一般垃圾處理,因此不存在環境汙染和回收方面的問題。此外,全固態錳電池由鋅箔正極、固體電解質粉末和碳箔負極構成,結構簡單,因此在價格上極具競爭力,並且還可以在高電壓和高電流下充放電,成功地大幅提高了充電效率。

洪飛義教授認為,成功開發出全固態錳電池的關鍵在於硬化固體電解質粉末後要用無紡布覆蓋表面。這個核心技術是在KNH公司的協助下完成的,該技術使固體電解質粉末緻密且難以分解。此外,通過用無紡布覆蓋電解質,改善了電極界面處的接觸,穩定了全固態錳電池的結構並提高了效率。

迄今為止,世界範圍內尚未發表有關全固態錳電池的文獻,而該研究小組已在全固態電池領域開發了更先進的技術,這表明其在該領域中處於領先地位。尤其是該研究小組將過去不能充電的錳電池(使用電解液)發展為可充電的全固態錳電池,這一點得到了高度評價。

關於與全固態錳電池有關的材料技術研發,洪飛義教授強調不能受傳統思維束縛,在全固態錳電池中要採用串聯充電·串聯放電法來代替傳統的並聯充電·串聯放電法,並表示全固態錳電池的充電速度會更快,這將使電動摩託車、電動滑板車、電動站立式二輪車等的普及成為可能。

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