电池技术的进步在最近几十年已经从根本上改变了我们生活的这个世界,为大量设备的关键应用,从智能手机和笔记本电脑到医疗设备和电动汽车,以及在卫星系统中实现。电池现在在我们的日常生活中无处不在,与锂离子电池(锂)电池占据中心舞台在革命。
图片来源:斯坦福大学
然而,锂离子电池的一个主要问题是,如果他们的工作温度超过140°F (60°C)或结构性损伤,由于内部或外部故障时,他们成为一个严重的火灾隐患。转移之间的锂离子电极的电解液是一种易燃材料。
现在,一组研究人员斯坦福大学开发了一种隔爆型聚合物电解质不运行时着火的风险增加操作温度超过140°F。
电池行业最大的挑战之一是安全问题,所以有很多的努力去试图让电池电解液,是安全的。
瑞秋黄Z,研究生,斯坦福大学
把信封
这项研究最近发表在杂志上事,显示他们的创新的秘密不易燃的用于锂离子电池电解液是盐。斯坦福基地的研究人员合作,能源部SLAC国家加速器实验室,演示了如何使用这部小说电池电解液在高温下能维持足够的功能没有着火。
由于电池操作期间产生热量,没有逃避的事实在升高的温度下保持良好的功能是基本的电池设计。然而,如果电池损坏或以任何方式损害,它将开始升温更快,蒸发的分子,这加重了灾难性的失败的风险在电池和设备,它的权力。
传统锂离子电池用锂盐溶解在有机溶剂,以帮助转移之间的锂离子电极,易燃,电解液是非常有效地移动这些锂离子。此外,前一次迭代的聚合物电解质没有匹配现有的电解质的性能。
黄提出,团队应该试图推动聚合物电解质的通过引入LiFSI,锂盐,由赖剪成的聚合物电解质,合著者和斯坦福大学的博士后研究员。
通常情况下,聚合物电解质的总重量将由不到50%的盐。黄测试能通过增加盐含量,占大约63%的电解液总重量。
安全第一
的另一个表现出众的盐电解质,它还包含易燃分子,起初听起来有悖常理的项目的研究目标。然而,Solvent-Anchored不易燃的电解质(称为安全)展示了运营能力在高温时在锂离子电池进行测试。
电解液的原因还是能够把易燃的分子是含盐量增加防止易燃分子蒸发,从而减轻起火的风险。电池能够安全功能的温度范围在77 - 212之间°F。
与安全不需要改变任何的生产设置…当然,如果它是用于生产所需的电解质有优化适应生产线,但工作是远远低于任何其他系统。
瑞秋黄Z,研究生,斯坦福大学
让电动汽车更安全
这些锂离子电池技术的发展有可能解决的一个主要担忧汽车制造商已经在安装时锂离子电池在电动汽车(电动汽车)。通常,电动汽车电池组包含多个锂离子电池,以及每个单元之间的传热有可能过热其他单位,增加火灾的风险。
汽车可以变得容易受到冲击和碰撞,也会妥协电池组的结构完整性。应对这些问题,汽车制造商通常与额外的负载电动汽车冷却系统,增加了系统的重量,导致电池效率下降,这意味着更多的费用之间的周期。
”这个新发现指出一种新的思维方式对聚合物电解质的设计,鲍哲南说斯坦福大学教授和斯坦福大学的研究人员材料和能源科学研究所(西梅斯),黄顾问。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这电池电解液对未来发展很重要,都是能量密度高,安全。
鲍哲南教授,斯坦福大学
安全的电池可能是未来电动汽车的电池,不仅改善安全性和减轻任何问题关于可能着火,还将提高电池效率意义EVs之间可能会进一步旅行费用。
总之,阻燃锂离子电池有可能改变游戏的电池生产向前发展,并确保关键设备更安全一些。
引用和进一步阅读
帕特里克,c (2022)耐火锂离子电池用盐,SLAC国家加速器实验室。可以在:https://www6.slac.stanford.edu/news/2022-12-07-flameproofing-lithium-ion-batteries-salt
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