《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > PNNL開發(fā)長壽命鋰金屬電池 可持續(xù)循環(huán)600次

PNNL開發(fā)長壽命鋰金屬電池 可持續(xù)循環(huán)600次

2021-07-06
來源:蓋世汽車

  鋰金屬電池的能量容量幾乎是鋰離子電池的兩倍,,而且重量更輕,。在電動汽車應(yīng)用中,有望使其更輕,、續(xù)航更長,。然而,,鋰金屬電池一直存在使用壽命較短的問題。據(jù)外媒報道,,由美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊,,開發(fā)出一種可持續(xù)循環(huán)600次的鋰金屬電池,遠超過以往報告結(jié)果,。

 w2373556840972856811-0.png

 ?。▓D片來源:PNNL)

  為了延長電池壽命,該團隊沒有使用含鋰更多的負極,,而是使用極薄的鋰條,,只有20微米寬,比人的頭發(fā)絲還要薄得多,。研究人員Jun Liu表示:“很多人都認為,,鋰越厚,電池的循環(huán)時間就越長,。實際上,,并不總是這樣。每個鋰金屬電池都存在一個優(yōu)化厚度,具體取決于其電芯能量和設(shè)計,?!?/p>

  該團隊開發(fā)的鋰金屬電池的能量密度為350Wh/kg。經(jīng)過600次循環(huán)后,,仍能保持76%的初始容量,。研究人員希望將這一最新進展整合至高能軟包電芯設(shè)備中,并在現(xiàn)實條件下展示改進的性能,。

  該團隊決定嘗試更薄的鋰條,,是基于對負極分子動力學(xué)的詳細了解。研究人員發(fā)現(xiàn),,較厚的鋰會導(dǎo)致電池失效,。這是因為負極上的固態(tài)電解質(zhì)膜(SEI)周圍發(fā)生了復(fù)雜的反應(yīng)。

  該團隊發(fā)現(xiàn),,較薄的鋰條可以創(chuàng)造良好的SEI,。研究人員采用“濕SEI”和“干SEI”這兩個術(shù)語。濕的版本可保持液體電解質(zhì)和負極之間的接觸,,有助于發(fā)生重要的電化學(xué)反應(yīng),。在干版本中,液態(tài)電解質(zhì)無法接觸所有的鋰,。簡言之,,因為鋰條較厚,電解液需要流入更深的鋰袋中,,這樣其他部分的鋰就會變干,,嚴重阻礙發(fā)生必要的電化學(xué)反應(yīng),直接導(dǎo)致電池過早失效,。隨著時間的推移,,這一層體逐漸積聚并形成屏障,從而減少能量流動,,并降低表面效率,。同樣,干SEI層會阻礙電池內(nèi)部所需能量的有效傳輸,。

  研究人員表示,,其目標(biāo)是打造耐用,、安全,、具有成本效益的電池,并將能量密度提升至500Wh/kg,。

  來源:蓋世汽車

  作者:Elisha




mmexport1621241704608.jpg


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。