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2020年08月03日 | 美国与香港合作研发新阴极涂层 可延长锂离子电池寿命/提高安全性

2020-08-03 来源:盖世汽车

据外媒报道,美国能源部阿贡国家实验室(DOE Argonne National Laboratory)与中国香港科技大学(HKUST)研发了一款用于锂离子电池的颗粒状阴极涂层,以延长锂离子电池的使用寿命、提高安全性。


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(图片来源:阿贡国家实验室)


该项研究酝酿了3年,由阿贡国家实验室与香港科技大学合作研发,获得美国能源部可再生能源与能源效率、车辆技术办公室的资助。早期的实验在香港进行,因为HKUST有理想的装置,能够按照实验室的规格进行研究工作。


锂电池主要用于给电动汽车、手机、电脑等各种设备提供动力,而且阴极涂层技术使用时间已经超过15年。但是并不是没有局限性:阴极涂层只是一种局部涂层,只能覆盖阴极颗粒外部的一小部分,在高压或高温条件下无法对阴极进行保护。


阴极研究人员研究的是由镍、锰和钴制成的金属氧化物。在高压下充电的阴极会产生氢气、氧化电解质、在阴极上产生不必要的薄膜,从而造成能量损失。高温又会加速此类反应,损害电池的电化学性能。


新的涂层由一种称为聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)的导电聚合物制成,可以完全保护阴极内外的每个颗粒不与电解质发生反应,标志着锂离子电池技术获得了突破。阿贡国家实验室采用氧化化学气相沉积技术应用了PEDOT,该技术采用气体来确保涂层被涂覆在阴极的每一个颗粒上,形成一种强大的外皮。


传统的涂层会减缓锂元素扩散至阴极颗粒的内外,使得电导率和离子导电性较差,降低电池的效率。相比之下,阿贡国家实验室的新涂层会促进锂离子和电子进出阴极,从而提升电池能量。


现在锂离子电池的运行电压为4.2V,新涂层能够将电压提升至4.6V。虽然只改善了15%,却能够显著降低整个电池组的成本。研究人员表示,这可以延长电动汽车的续航里程,增加手机和笔记本电脑电池的寿命,最终改变人们的生活方式。


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对于电子消毒柜电路,网友可能的问题涉及多个方面,包括故障排查、日常维护、使用注意事项等。以下是一些可能的问题及详细回答:

一、故障排查类问题

1. 消毒柜通电后跳闸怎么办?

回答
消毒柜通电后跳闸可能是由电路短路引起的。首先,检查电源插座的火线(L)、零线(N)、地线(E)是否接线正确。其次,按照消毒柜上的线路图检查柜内线路接线是否正确,以及线路绝缘层是否被破坏(如被螺丝钻破、被金属边角划破等)。如果以上检查均正常,可能是电源板或继电器等部件损坏,建议联系专业维修人员进行检查和更换。

2. 消毒柜插上电源后无法启动,指示灯不亮怎么办?

回答
消毒柜无法启动且指示灯不亮,可能是由以下原因造成:电源插座无电或接触不良、熔断器烧坏、电源线与机体接触不良或断路、变压器烧坏或断路、电路板烧坏、继电器失灵等。解决方法包括检查电源插座、更换熔断器、检查并修复线路、更换电路板或继电器等。如果问题依然存在,建议联系专业维修人员进行检查。

二、日常维护类问题

1. 消毒柜需要定期清洁哪些部位?

回答
消毒柜需要定期清洁的部位包括柜体内部、层架、门封条以及散热孔等。清洁时,应使用柔软的布或海绵,避免使用腐蚀性强的清洁剂。同时,要注意不要将水溅入电路板等电子元件区域,以免造成短路或损坏。

2. 消毒柜的电源线应该如何保养?

回答
消毒柜的电源线应定期检查是否老化或破损,如有发现应及时更换。在使用过程中,应避免电源线过度弯折或受到重物压迫,以免影响其使用寿命和安全性。此外,电源线应远离高温、潮湿和腐蚀性强的环境,以确保其绝缘性能不受影响。

三、使用注意事项类问题

1. 消毒柜在使用时需要注意哪些安全问题?

回答
消毒柜在使用时需要注意以下安全问题:

  • 确保电源插座接地良好,避免漏电危险。
  • 不要将易燃易爆物品放入消毒柜内,以免发生火灾或爆炸。
  • 在使用过程中,应避免频繁开关柜门,以免影响消毒效果和能耗。
  • 使用完毕后,应及时关闭电源并拔掉插头,以节约能源和延长设备使用寿命。

2. 消毒柜是否可以一直插电使用?

回答
消毒柜是否可以一直插电使用取决于用户的使用情况和需求。如果用户经常使用消毒柜且没有其他特殊需求,可以保持电源连接;如果用户不经常使用消毒柜或者有其他特殊需求(如节约能源、避免设备老化等),建议在使用前提前通电,并在非使用状态下拔掉电源。此外,为了确保安全,插座应具备防水、防漏电等功能。

综上所述,对于电子消毒柜电路的问题,网友可能关注故障排查、日常维护和使用注意事项等方面。通过了解这些问题的解决方法和注意事项,可以更好地使用和维护消毒柜,确保其正常运行和延长使用寿命。

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