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2024-09-23 返回

硫化物全固態電池取得突破，手套箱助力新材料研發創新

嚴格的環境控制

• 水分和氧氣控制：
  • 硫化物全固態電池的研發過程中，水分和氧氣是大敵。哪怕是微量的水分和氧氣都可能與電池材料發生反應，嚴重影響電池的性能和穩定性。手套箱可以將內部的水分含量和氧氣濃度控制在極低的水平，通常可達到百萬分之一甚至更低的級別。
  • 例如，一些常見的硫化物固態電解質材料如硫化物、氧化物等，在接觸到水分和氧氣后，可能會發生水解、氧化等反應，破壞其晶體結構，從而降低其離子傳導能力。
• 溫度和濕度控制：手套箱還可以精確控制溫度和濕度等參數。不同的電池材料在不同的溫度和濕度條件下可能會表現出不同的性能，通過手套箱的精確控制，可以更好地研究這些材料的特性，優化電池的設計和制造工藝。

安全保障

• 防止危險化學品泄漏：
  • 在硫化物全固態電池的制備過程中，可能會使用到一些有毒、易燃、易爆的化學品，如鋰鹽、有機溶劑等。如果這些化學品泄漏到空氣中，不僅會對實驗人員的健康造成危害，還可能引發火災、爆炸等安全事故。
  • 手套箱的密封結構可以有效地防止這些化學品的泄漏，保障實驗人員的安全。
• 降低電池爆炸風險：
  • 硫化物全固態電池在充放電過程中會產生一定的熱量和氣體，如果這些熱量和氣體不能及時散發出去，就可能導致電池內部壓力升高，引發爆炸。
  • 手套箱可以提供一個相對封閉的空間，將電池與外界環境隔離開來，降低爆炸的風險。同時，手套箱還可以配備相應的安全監測設備，如壓力傳感器、溫度傳感器等，實時監測手套箱內部的狀態，一旦發現異常情況，及時發出警報，保障實驗人員的安全。

操作便捷性

• 隔絕外界環境操作：在手套箱內部，實驗人員可以通過手套進行各種操作，無需直接接觸外界環境。這種操作方式不僅可以避免實驗人員受到有害物質的侵害，還可以提高操作的精度和穩定性。例如，在進行電池材料的稱量、混合、涂布等操作時，實驗人員可以通過手套箱內的精密儀器和工具進行精確控制，確保操作的準確性和一致性。
• 配備輔助設備：手套箱還可以配備各種輔助設備，如真空泵、加熱爐、攪拌器等，滿足不同實驗需求。這些設備可以在手套箱內部進行安裝和調試，方便實驗人員進行操作。同時，手套箱還可以與其他實驗室設備進行連接，如電化學工作站、X 射線衍射儀等，實現對硫化物全固態電池性能的全面測試和分析。

加速研發進程

• 提高實驗的可重復性和可靠性：手套箱提供的嚴格環境控制可以減少實驗中的干擾因素，提高實驗的可重復性和可靠性。這使得研究人員能夠更加準確地評估不同材料和工藝對硫化物全固態電池性能的影響，從而更快地找到最優的設計方案。
• 支持高風險實驗：手套箱的安全保障可以讓實驗人員更加放心地進行高風險實驗，如高壓充放電、高溫熱處理等。這些實驗對于探索硫化物全固態電池的性能極限和優化制造工藝非常重要，但也存在一定的安全風險。手套箱的使用可以降低這些風險，讓實驗人員能夠更加大膽地進行創新和嘗試。
• 提高實驗效率：手套箱的操作便捷性可以提高實驗效率，減少實驗時間。實驗人員可以在手套箱內快速完成各種操作，無需頻繁地進出實驗室進行環境控制和安全防護，從而節省了大量的時間和精力。