北京化工大学采用凝胶聚合物实现锂电池寿命延长两倍

据香港《南华早报》网站近日报道，北京化工大学科研人员开发出一种新技术，可以让传统锂离子电池的使用寿命延长两倍，并降低起火风险。

这项技术用凝胶状聚合物取代电池的化学溶液，且可以规模化生产，从而立即应用于国内蓬勃发展的电动汽车行业。相关研究由北京化工大学于乐教授和李念武副教授牵头，同行评议期刊《Advanced Fuctional Materials》杂志于上周公布了研究细节。

由于电池容量会随着反复充电和放电而降低，电池使用寿命的关键指标之一是容量保持率，即经过特定周期后放电容量与初始放电容量的比值。李念武说：“我们对这种电池进行了100%深度的放电。这个过程实际上有损电池的生命周期，但能有效暴露问题。经过300轮100%深度的充电和放电后，我们的电池容量保持在92%，而传统电池的容量只剩30%。”

这一成就令人鼓舞，它表明，与采用最先进技术制造的电池相比，这种新型电池的寿命明显更长。他们在论文中说，这种电池可以应用于电动汽车电池或无人机等行业场景，以延长其使用寿命。科研人员表示，凝胶聚合物电解质处于中间态，所以能结合传导性和安全性方面的优势。

报道指出，团队以具有高空隙率和安全性的微纳米结构的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）为聚合物基质，以SiO2纳米颗粒和ZSM-5为无机填料，制备了一种新型凝胶聚合物电解质（SZ-GPE）。科研人员还利用一种类似果冻的材料来填补孔隙之间的空白。

关于本次研究成果，李念武总结道：“中国正在领跑高能量密度电池的开发，比亚迪和宁德时代在这一领域非常出色。但电池爆炸和安全问题仍受到全球关注。很多科研人员正在以不同路径解决问题，提供了多种选项，包括用固体陶瓷或纳米复合材料取代电解质。我们的凝胶聚合物电解质是其中一个选项。”

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