研究人員開發了一種新的冷凍方法，可以製造出更為安全、更長壽命並且可以彎曲的的鋰電池，這種新技術有望用於製造出可彎曲的智能手機和平板電腦。

市售可充電鋰電池的液體電解質是高度易燃性的，會引起安全問題，就像三星Galaxy Note 7手機電池數次引起火災和爆炸事故。

美國哥倫比亞大學傅氏基金工程與應用科學學院的研究人員決定用固體電解質作為液體電解質的替代品。採用陶瓷固體電解質的電池更安全並且具有高電導率。

研究人員使用冰模板來製造陶瓷固體電解質的垂直柱狀結構。為了製造電池，研究人員從底部開始冷卻含有陶瓷顆粒的水溶液，然後讓冰生長，分散開陶瓷顆粒。接著施加真空將冰變成氣體，從而生成垂直排列的結構。然後，將該結構與聚合物組合，為電解質提供機械支撐並使其更具柔性。

研究團隊的領導者楊（YuanYang）博士說：「在便攜式電子設備，以及電動車輛中，柔性全固態鋰電池不僅解決了安全問題，而且還可能增加運輸和存儲的電池能量密度。在製造可彎曲設備領域具有極大潛力。」楊博士研究團隊的重點是電化學儲能、轉換和熱能管理。

在以前的研究中，研究人員使用過近似的方法，在聚合物電解質中使用隨機分散的陶瓷顆粒或不垂直排列的纖維狀陶瓷電解質。

哥倫比亞大學博士生和研究論文的主要作者翟（Haowei Zhai）表示：「我們認為，如果將陶瓷電解質的垂直排列結構與聚合物電解質結合在一起，我們就能夠為鋰離子提供快速通路，從而提高電導率。我們相信，這是第一次有人使用冰模板法製造鋰電池中不易燃且無毒的柔性固體電解質。」

「這為優化離子傳導開闢了新的途徑，有望製造出新一代充電電池。」

研究人員表示，這種技術可以提高電池的能量密度。

通過使用固體電解質，鋰電池的負極（目前技術採用石墨層）可以用鋰金屬代替，這可以將電池的能量提高60%至70%。楊博士及其博士生翟計劃進一步優化電解液的質量，

並將柔性固體電解質與電池電極組裝在一起，製成完整的鋰電池原型。

耶魯大學化學助理教授（Hailang Wang）王博士說：「此想法很聰明，合理設計的結構真的有助於提高複合電質的性能。我認為這是一個有希望的方法。」◇ 

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