中國研究人員開發新型預鋰化技術 提升鋰離子電池的性能
時間:2022-12-29 08:32來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
然而，一氧化硅也存在一系列的缺點，尤其是其固有電導率低，以及在充放電循環過程中會發生巨大的尺寸（體積）變化。高達300%的體積變化，會使負極材料受到損害和脫落，從根本上降低性能。
復旦大學上海分子催化與功能材料重點實驗室（Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials）的電化學家傅正文表示：“如果將一氧化硅與碳結合在一種復合材料中，形成現有石墨負極材料和下一代硅基負極的混合體，可能會取得成功。這種復合材料兼具二者的優點，但仍有許多障礙需要克服。”
碳具有高導電性和結構穩定性，在循環過程中的體積膨脹也小得多，其靈活性和潤滑能力有助于抑制硅的體積膨脹。總體而言，這種復合負極具有良好的容量和高循環性能。
然而，解決一組問題只會產生另一組問題，一氧化硅-碳復合負極的庫侖效率相對較差。在鋰離子電池使用一氧化硅-碳復合負極的第一個循環中，一些鋰與復合材料發生不可逆的反應，從而產生“降解產物”，在負極表面和電解質之間形成固體電解質界面層（SEI）。這種寄生的“鋰化”過程，反過來會導致活性鋰和庫侖效率的損失。
據外媒報道，為了克服這些挑戰，研究人員開發了一種新的“預鋰化”技術，提前在電池中存儲額外的鋰，以補償在電池循環過程中被寄生反應消耗的鋰。其他研究人員也開發過預鋰化技術，通常涉及純金屬鋰、改性金屬鋰或含鋰化合物，這些方法都具有局限性，例如在循環過程中含鋰化合物可能在鋰化后釋放氣體，從而降低負極的性能和電池的整體能量密度。
研究人員稱這項新的預鋰技術為“鋰固態腐蝕”（solid-state corrosion of lithium），用含碳氮氧化磷鋰（LiCPON）組成的固體電解質取代電解液，從而解決這類問題。這樣不僅避免了金屬鋰發生各種不必要的副反應，而且在負極和電解質之間產生了更好的界面。
研究人員通過三種實時觀察電化學反應的不同方法，包括光學成像、電子顯微鏡和X射線衍射，研究固態腐蝕預鋰化過程能否如預期進行。與使用電解液的預鋰化電極相比，這項技術使負極的預鋰化效率提高了近83%。
研究人員已經使用紐扣電池驗證了這一概念，現希望通過工業級電池來演示這一過程。
(責任編輯：子蕊)
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
猜你喜歡
-
中國科大研制出完全非貴金屬驅動的堿性膜燃料電池
2022-12-28 09:36 -
中國工程院院士吳鋒：未來新能源汽車三個大方向不會改變
2022-12-18 13:42 -
Accurec開發從廢舊電池中回收鋰的新工藝
2022-12-14 08:43 -
研究人員開發非易燃電解質 用鹽來防止鋰離子電池起火
2022-12-13 08:09 -
中國聯合研究小組發現鋰硫電池熱失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人員利用X射線揭示鋰金屬電池化學成分
2022-12-09 09:05 -
德國研究人員使用斷層掃描研究硫化銅固態電池 可進一步改進性能
2022-12-01 08:40 -
中國科大在氫燃料電池無損檢測理論及方法研究中取得新進展
2022-11-22 09:26 -
香港科技大學開發新型鐵基正極材料 以實現質子陶瓷燃料電池創紀錄性能
2022-11-22 09:26 -
Nanotech Energy開發不易燃石墨烯動力電池
2022-11-21 17:51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
中國科大研制出完全非貴金屬驅動的堿性膜燃料電池
2022-12-28 09:36 -
中國工程院院士吳鋒：未來新能源汽車三個大方向不會改變
2022-12-18 13:42 -
Accurec開發從廢舊電池中回收鋰的新工藝
2022-12-14 08:43 -
研究人員開發非易燃電解質 用鹽來防止鋰離子電池起火
2022-12-13 08:09 -
中國聯合研究小組發現鋰硫電池熱失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人員利用X射線揭示鋰金屬電池化學成分
2022-12-09 09:05 -
德國研究人員使用斷層掃描研究硫化銅固態電池 可進一步改進性能
2022-12-01 08:40 -
中國科大在氫燃料電池無損檢測理論及方法研究中取得新進展
2022-11-22 09:26
本月熱點
-
又一鋰電新貴啟動IPO
2022-12-04 10:27 -
11月我國動力電池裝車量34.3GWh，同比增64.5%
2022-12-12 08:40 -
動力電池回收行業專題報告：動力電池退役潮起，回收賽道風口將至
2022-12-05 10:48 -
特斯拉上海工廠被曝已停產，原因未知
2022-12-25 18:42 -
專利戰寧王一審勝訴中航，二線電池廠「唇亡齒寒」？
2022-12-01 10:01 -
鋰價漲10倍下的回收亂象
2022-12-11 15:54 -
日賺4.5億！中石油宣布造電池！
2022-11-30 08:57 -
狂奔的動力電池急需一腳「剎車」
2022-12-08 08:45
企業微信號
微信公眾號