電解質(zhì)是電池的主要構(gòu)成部分之一,通常為液體狀態(tài),但全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固體,發(fā)生起火事故等的危險(xiǎn)性較小。這種電池的另外一個(gè)特點(diǎn)是,可通過(guò)層疊電池來(lái)增加單位體積的蓄電量。作為可延長(zhǎng)純電動(dòng)汽車
研究團(tuán)隊(duì)實(shí)施了面向全固態(tài)電池制作軟性電解質(zhì)膜的研究。把有利于鋰離子運(yùn)動(dòng)的特殊液體和氧化硅混合之后,可以形成類似于軟性隱形眼鏡的玻璃膜。只要改變氧化硅的用量,就能調(diào)整柔軟度。
降低電解質(zhì)中的氧化硅濃度,使電解質(zhì)變?yōu)槟z狀,通過(guò)3D打印機(jī)制造電池(圖片由日本東北大學(xué)提供)
實(shí)驗(yàn)證實(shí),通過(guò)把電解質(zhì)、正極用鈷酸鋰、負(fù)極用鈦酸鋰等變成凝膠狀材料,僅靠3D打印機(jī)就能制作出電池。據(jù)稱兩個(gè)小時(shí)左右就能制造出來(lái)。只需涂上材料,用紫外線照射即可制作,不需要高溫加熱,可以大幅削減制造成本。柔性電解質(zhì)不易開(kāi)裂,即使構(gòu)件膨脹和收縮也能柔軟地貼合。
研究團(tuán)隊(duì)將調(diào)整材料的成分,目標(biāo)是提高離子電導(dǎo)性。利用開(kāi)發(fā)的電池驅(qū)動(dòng)汽車行駛的實(shí)驗(yàn)已取得成功,實(shí)驗(yàn)時(shí)的最高時(shí)速達(dá)到30公里。研究人員將反復(fù)進(jìn)行改進(jìn),提升輸出功率,考慮將其安裝在純電動(dòng)汽車上。還將大力開(kāi)發(fā)能量密度高的正極材料。