虽然锂离子(锂离子)电池是当今市场中首选的电池格式,但很少有人实际上意识到在某些应用中使用时它们可能是一个主要的火灾危险。
数字:用离子液体装载MOF PCN-250的模拟结构
已经有几种显着的飞机和与其使用相关的车辆火灾。由于它们的高能量密度,低自放电率和低维护要求,其他危险的可充电电池如Ni-CAD和NiMH电池尚未发现显着的遵循。Noppadon Sathitsuksanoh博士在路易斯维尔大学增加了新型的非易燃液体电解物到金属有机框架,经常被称为MOF,以展示一种新的和更安全的电池设计。
我们正在寻找一种可以促进Unifom锂离子运输并抑制死亡留气的形成的多孔材料,并用MOF找到它。
路易斯维尔大学的Noppadon Sathitsuksanoh博士
输入MOFS:金属有机框架是结晶3D结构,具有非凡的内表面区域,可转移成令人难以置信的吸收分子的能力。Sathitsuksanoh和Framergy的Ray Ozdemir博士将离子液体封装到MoF PCN-250的通道中,可商购获得胸部化学品和alysorb销售TM值F250。这里,浸渍的MOF用作改善锂离子传导率和锂转移数的膜。
锂离子电池安全问题通常涉及构成材料的热稳定性。欧洲杯足球竞彩锂离子电池是热力学上不稳定的,并且电池组件的兼容性在动力学上具有电极表面上的表面钝化膜的存在。该固体电解质相互相相层的分解,由石墨阳极上的电解质的电化学还原分解,可以初始化锂化石墨阳极和电解质之间的放热反应。
当细胞在一定温度高于一定的温度时,电极与易燃电解质之间的放热化学反应并导致内部电池温度的增加。锂离子电池的过充电可能导致电池组件,气体释放和电池温度的快速增加之间的化学和电化学反应。由于热量和过度收费滥用,发生火灾危险。
当在LiFePO4 / Li电极上测试具有离子液体的PCN-250时,新颖的组件显示出非常有前途的结果,在初步阶段,该固态电池具有超过95%的库仑效率。使用不同载荷的硬币型电池的电荷放电和循环试验表现出优异的速率能力,容量为5mA / g电流密度为110mAh / g。
该团队还开发了一种具有由MOF的高离子选择性的新型膜技术,并基于功能层,以防止不需要的交叉,同时提高非水氧化还原流电池架构的性能。对于这种技术和产品开发工作,MOF以两种明显的方式利用,以提供一种具有锂离子的高导电途径的新细胞架构,同时限制了梭锂效果的影响,这是不可逆地降低电池性能的影响。
显示这种在商业电池膜上的功能层的方法,以防止锂硒化锂在Li-SE电池架构中的梭效果,提高电池性能。当活性炭(AC)用作对照时,[电子邮件受保护]阴极的高初始放电容量为800mAh / g,逐渐褪色。高初始能力[电子邮件受保护]是因为高表面积和AC的孔隙体积。然而,AC在颗粒中没有金属氧化物来抑制穿梭效果。欧洲杯猜球平台因此,观察到能力的逐步降低。
路易斯维尔大学和Framergy成功地产生了初步数据,证明了在商用Celgard电池膜上选择MOF中的某些离子液体的可行性,如Framergy的Ayrsorm™F250,以及在商用Celgard电池膜上的铸造功能MOF。基于MOF的电池架构通过抑制Li Dendrite的形成和梭效果,可能会提高锂离子电池的安全性和循环性能。这是一个专注于安全的另一个突破,以帮助将世界转化为电气化。