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新電解質是否能提高鋰離子電池安全性?

鉅大LARGE  |  點擊量:68次  |  2020年09月30日  

摘要
近日,斯坦福大學崔屹教授領銜的團隊在鋰金屬電池安全性方面取得重大突破。該團隊研發出了一種新型鋰金屬電池電解質,不僅超輕、能量密度高,其安全性能也非常好,就算在著火的情況下也能繼續工作!很長一段時間以來

近日,斯坦福大學崔屹教授領銜的團隊在鋰金屬電池安全性方面取得重大突破。


該團隊研發出了一種新型鋰金屬電池電解質,不僅超輕、能量密度高,其安全性能也非常好,就算在著火的情況下也能繼續工作!


很長一段時間以來,新增鋰離子電池的能量密度成了鋰離子電池研究的一個重要方向。一般來說,鋰離子電池的能量密度越高,電子產品的續航時間越長。


但鋰金屬電池也有其自身的缺陷,其安全性還有待提高。


據了解,鋰離子電池重要靠電解質傳遞正負極之間的電流,電流傳遞次數的不斷新增,鋰金屬電極的表面會長出一種叫做鋰枝晶的東西。


這種鋰晶枝能刺穿電池正極負極之間的電解質,讓電池的正極負極直接連在一起造成短路,從而導致起火或爆炸。


為此,崔屹團隊使用了高機械強度的聚酰亞胺(Polyimide,PI)、阻燃劑十溴二苯乙烷(DBDPE)和高導電性的聚氧化乙烯(PEO)、雙三氟甲基磺酰氨基鋰(LiTFSI)構成的新型固態電解質。


60°C下300小時的測試證明了這種高強度的電解質材料能很好地壓制鋰枝晶的生長,且由于新型電解質添加了阻燃劑DBDPE材料,在鋰離子電池點著之后的2秒鐘內火焰就自熄了,防火性能非常好。


鋰離子電池循環次數


鋰離子電池的循環次數和充電周期是密不可分的聯系。所謂的電池循環充電,即完成一個完整的充放電周期,那么循環次數其實就是充電周期的一個計算方式,當電池達到了一次完整的充電周期,電池循環次數就會+1。


國標規定鋰離子電池的循環壽命測試條件及要求:在25度室溫條件下以恒流恒壓方式1C的充電制度充電150分鐘,以恒流1C的放電制度放電到2.75V截止為一次循環。當有一次放電時間小于36分鐘時試驗結束,循環次數必須大于300次。事實上鋰離子電池的循環使用次數,除了用戶使用方式不同受影響之外,還與生產鋰離子電池廠家的生產技術水平和材料配方有關的。


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