浦项科技大学 （POSTECH） 化学系的 Soojin Park 教授、博士生 Seoha Nam 和 Hye Bin Son 博士在发明一种既安稳又具有商业可行性的根据凝胶电解质的电池方面取得了打破。他们的研讨最近宣布在世界期刊 Small 上。

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锂离子电池广泛用于便携式电子产品和储能，包含电动汽车。但是，这些电池中运用的液体电解质存在严重的火灾和爆破危险，这促进人们不断进行研讨，以寻觅更安全的替代品。一种挑选是半固态电池，它代表了具有液体电解质的传统锂离子电池和固态电池之间的中心地带。经过运用凝胶状电解质，这些电池供给了更高的安稳性、能量密度和相对较长的运用寿命。

制作凝胶电解质一般触及在高温下进行长期的热处理，这会使电解液降解，然后导致电池功用下降和出产成本添加。此外，半固态电解质和电极之间的界面电阻在制作进程中也构成了应战。由于杂乱的制作办法和大规模运用的问题，曾经的研讨在将他们的发现直接运用于当时的商用电池出产线时遇到了约束。

Soojin Park 教授的团队运用双功用交联添加剂 （CIA）、六丙烯酸二季戊四醇 （DPH） 和电子束 （e-beam） 技能来应对这些应战。传统的软包式电池制作工艺包含电极制备、电解液注入和拼装、活化和脱气进程。但是，研讨人员经过在脱气进程后简略地引进额定的电子束照耀进程来增强 DPH 的两层功用。CIA 既可以作为添加剂，在活化进程中促进阳极和阴极外表之间的安稳界面，也可以作为交联剂，在电子束照耀进程中构成聚合物结构。

该团队的软包式电池选用凝胶电解质，在初始充电和放电进程中明显减少了电池侧反响发生的气体，与传统电池比较减少了 2.5 倍。此外，由于电极和凝胶电解质之间的强相容性，它有效地将界面电阻降至最低。

随后，研讨人员开发了一种 1.2 Ah（安培小时）的高容量电池，并在 55 摄氏度（加快电解质分化的环境）下测试了其功用。在这种情况下，运用传统电解质的电池会发生很多气体，导致容量敏捷下降，电池在 50 次循环后胀大。比较之下，该团队的电池没有呈现气体发生，即便在 200 次循环后仍坚持 1 Ah 的容量，显示出其增强的安全性和耐用性。

这项研讨特别重要，由于它使根据凝胶电解质的电池的安全性和商业可行功用够在现有的软包电池出产线中快速大规模出产。

POSTECH 的 Soojin Park 教授评论道：“这一在安稳性和商业可行性方面的成果有望成为电动汽车行业的打破。他弥补说：“咱们期望这一前进不只会极大地有利于电动汽车，还会极大地有利于依靠锂离子电池的广泛其他运用。

该研讨是在韩国国家研讨基金会的工作中期研讨方案的支持下进行的。

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