美的|能量密度加倍固态电池制造工艺获突破家电业

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固态电池是大量科学家看好的新一代电池技术。最近，麻省理工学院（MIT）的科学家在其制造工艺上获得突破，极大提升了固态电池的稳定性。
现在常见的电池里面的电解质是液体，固态电池使用固体材料作为电解质从而得名。同等重量的固态电池储能是现在电池的两倍，不仅如此，固态电池还消除了现在锂离子电池最让人担心的起火爆炸的顾虑。
【美的|能量密度加倍固态电池制造工艺获突破】然而，固态电解质和两个电极之间接触面的不稳定性，是目前束缚固态电池发展的一个主要瓶颈。这个障碍导致固态电池寿命太短。多数技术尝试在两者的接触面上使用各种材料的涂层，以改善电解质和电极之间结合的稳定度。但是涂层技术又为电池的制造工艺增加了难度和成本。
现在，麻省理工学院和布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）的研究人员合作，发明了一个新方法解决这个问题，效果与使用涂层相当、甚至更好。

主要研究者之一麻省理工学院材料科学教授比尔格·伊尔迪兹（Bilge Yildiz）说：“固态电池成为炙手可热的技术已经很久了，有很多原因，主要的优势是它们更安全、能量密度更高。 ”但是固态电池主要有两个技术障碍，固态电解质的导电性，以及电解质和电极接触面的稳定性。

伊尔迪兹说，现在固态电解质的导电性基本上已经不成问题，很多研究人员展示了各种高性能的固态电解质材料。因此电解质和电极接触面的稳定性是个更大的挑战。而且，这个不稳定在电池制造的过程和使用的过程中都会体现出来。
伊尔迪兹说这份研究解决了电池生产过程的不稳定问题，具体地说，他们用简单的方法改进了烧结（sintering）的流程。烧结是一种在高温下把固体材料压制及成形的工艺过程。
固态电池的烧结过程是在上千摄氏度的高温下，把陶瓷材料简单地压制粘合在一起，可是其中会有很多缝隙，使得接触面之间的电阻较大。
这份研究发现，这样的烧结过程出现缝隙和产生各种杂质化合物的原因，是因为烧结的过程存在二氧化碳的缘故，如果在纯氧的环境下进行这道工序，就不会产生任何化合物杂质，而且接触面会贴合得很好。同时，操作温度只需要700摄氏度左右即可。

现在，研究组在进一步检查这种工艺制成的固态电池的使用情况，也就是这种特殊工艺造出的电解质和电极接触面在电池使用时候的性能。

一些大公司，比如丰田（Toyota）已经开始制造固态锂离子电池。这项研究的成果很快将有助于这些公司改进他们的固态电池技术。

美的|能量密度加倍 固态电池制造工艺获突破

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