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超酷的电池材料:一种新电解质添加剂可帮助电池在-40℃工作

导语:中国和美国的科学家一同开发了一种电解质材料添加剂,据了解,这种添加剂可以扩大锂离子电池的工作温度范围,使电池可在-40℃的温度下工作,60℃的高温下也不会影响性能。

超酷的电池材料:一种新电解质添加剂可帮助电池在-40℃工作

这项研究是由美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的科学家实现的。研究小组发现,通过调整电解液中不同添加剂的体积,他们可以开发出在- 40℃到60℃的温度下仍能保持良好性能的锂离子电池。

这项工作重点在于五种电解质添加剂的不同组合的使用。从中发现了有三种化合物添加剂可形成最佳组合,这一组合在- 40℃时可以提高放电性能,在60℃时能略微改善循环的稳定性。在25℃时,电池在1000次循环后能够保持85 %以上的容量。该研究小组在《美国化学学会应用材料与界面》杂志上发表的一篇论文中描述了这种方法,该论文构建了坚固的电极/电解质界面,使锂离子电池能够在温度上应用广泛。

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性能的提高归功于电解质添加剂在阳极和阴极表面形成保护层的方式,这种方式有助于防止电解液在运行过程中降解,而用熔点范围更广的材料制作的这种保护层,有助于提高电池的温度范围。

锂电池以及大多数其他类型的电池在寒冷的环境中会丧失性能和容量。虽然电动汽车或固定电池需要在零下40℃工作的情况并不多见,但在一般常见的温度下,扩大电池的整体温度范围也有利于提高电池的性能。

该团队的实验集中在基于镍钴铝阳极和石墨阴极的囊细胞上,这种化学成分受到特斯拉和其他电池制造商的青睐。但是目前还不清楚,同样的添加剂是否可以用于改善其他流行的电池化学成分的性能,如磷酸铁锂(LFP)或镍钴锰酸锂(NMC)。(微锂电 关注)

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