单立式堆叠的薄膜固态电池
Moritz H Futscher1, Luc Brinkman2, André Müller2
1Laboratory for Thin Films and Photovoltaics, Empa-Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Überlandstrasse 129, 8600, Dübendorf, Switzerland. moritz.futscher@empa.ch.
Communications chemistry
|June 5, 2023
概括
研究人员开发了新的单立体叠加薄膜离子电池. 这种设计显著提高了对电动飞机和无人机等苛刻应用的功率能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 目前的离子电池功率受到阴极厚度的限制,阻碍了电力运输的电气化.
- 具体功率仅限于几千瓦/千克-1,对于先进的应用来说不够.
研究的目的:
- 介绍一款用于单立体叠加薄膜电池的新型设计,以提高电池功率.
- 为了展示这个新电池架构的概念验证.
主要方法:
- 用阳极,固体氧化物电解质和氧化物阴极制造单体堆叠的薄膜细胞.
- 堆叠的细胞的实验循环.
- 使用热电模型进行性能预测.
主要成果:
- 用两个叠加的薄膜细胞演示了一个功能性概念验证.
- 电池在6和8V之间实现了超过300个循环.
- 预测的特定能量超过250Wh kg-1在C-率60以上.
结论:
- 单体叠加的薄膜电池设计有可能将功率提高十倍.
- 这项技术可以实现几十万千瓦-千克-1.的特定功率.
- 允许高端应用,如无人机,机器人和电动垂直起降飞机.


