不易燃的电解质不着火在室温下通过定制了线性有机碳酸酯的分子结构,以避免火灾和在锂离子电池热失控。
分子设计策略high-flashpoint电解质和比较室温点火的财产。图片来源:韩国科学技术研究所欧洲杯线上买球
这个声明是由韩国科学技术研究院(KIST,总统Seok-Jin Yoon)代表一个协作的Minah Lee欧洲杯线上买球博士为首的研究小组储能研究中心教授东华Seo韩国先进的科学和技术研究所(韩科院),和Drs Yong-Jin金姆和Jayeon门敏的韩国工业技术研究所(KITECH)。
因为有一个扩张的使用中期和大型锂离子电池在电动汽车和储能系统(ESS)、火灾和爆炸的担忧正在增加。
火灾时电池发生电池遭受短路造成的外部影响,老化,或滥用和热失控现象,附带了一个串行放热反应,从而很难扑灭了火,看起来像一个高风险的人身伤害。
特别是线性有机碳酸盐一直在利用商业电解质锂离子电池由一个低闪点和容易着火,甚至在室温下,这被认为是点火的直接结果。
到目前为止,降低电解液的可燃性,密集的氟化中溶剂分子或高度集中盐已被广泛采用。因此,电解液中的锂离子运输降低或不符合商业电极,从而限制了其商业化。
通过同时采用烷基链扩展和烷氧基取代碳酸二乙酯(DEC)分子,一个正常的线性有机碳酸盐利用商业锂离子电池电解质,科学家们发明了一种新的电解液,bis (2-methoxyethyl)碳酸盐(BMEC),提高离子电导率和闪点的增长的溶解能力和分子间的相互作用。
BMEC解决方案由一个闪点121°C, 90°C大12月相比,传统的解决方案,因此没有可燃性的常规电池操作温度范围。
BMEC有可能分离锂盐强相比,其简单的烷基化,二丁基碳酸(DBC),解决问题慢锂离子传输时减少可燃性通过增加分子间的相互作用。
因此,它拥有超过92%的原始速度能力的传统电解质而大大降低火灾隐患。
此外,新的电解质可减轻62%的热量生成和37%的可燃气体进化相比传统的电解液。研究小组说明1啊锂离子电池的稳定运行超过500周期通过集成新的电解质石墨阳极和高镍阴极。
同时,他们进行了一次nail-penetration测试70%收取4 ah-level锂离子电池和验证了压抑的热失控。
这项研究的结果为设计提供一个新的方向不易燃烧的电解质,已不可避免地牺牲了电化学财产或经济可行性。
Minah Lee博士,韩国科学技术学院欧洲杯线上买球
李补充道,“发达不燃烧的电解液成本竞争力和优秀的兼容性与高能量密度电极材料,因此它有望被应用到传统电池制造业基础设施。欧洲杯足球竞彩最终,它将加速高性能电池的出现与出色的热稳定性。”
KITECH Jayeon门敏博士说,“BMEC解决方案开发的这项研究可以通过酯交换合成使用低成本的催化剂和容易扩大。在未来,我们将使用C1天然气开发合成方法(公司或二氧化碳)进一步增强其首选。”
期刊引用
李,J。等。(2023)分子设计线性有机碳酸盐作为安全的实际可行的不燃烧的电解质锂离子电池。能源与环境科学欧洲杯线上买球。https://doi.org/10.1039/D3EE00157A。
来源:https://www.nst.re.kr/eng/index.do