鉅大LARGE | 點擊量：1384次 | 2018年10月14日
鋰電池固體電解質(zhì)界面成分解開
雖然鋰離子電池已經(jīng)是當今儲能主流，但是其充放電的分子與原子基礎(chǔ)科學至今還是個謎。
而根據(jù)美國能源部阿貢國家實驗室在《NatureCatalysis》研究指出，研究團隊已突破性地得出電極與液態(tài)電解質(zhì)之間的固體電解質(zhì)界面(solid-electrolyteinterphase，SEI)化學成分。阿貢國家實驗室材料科學部門(MSD)化學工程師DusanStrmcnik表示，這將有助于提高團隊對電池壽命的預(yù)測能力，而這對電動車制造廠商至關(guān)重要。
長久以來科學家都致力于破解鋰離子電池SEI，但只知道電池充電時形成會形成SEI，在石墨電極上產(chǎn)生千分之毫米厚的薄膜，而該薄膜可保護界面發(fā)生有害反應(yīng)，同時讓鋰離子在電極跟電解質(zhì)之間穿梭，因此對于鋰離子電池來說，性能良好的SEI為必要條件。Strmcnik指出，電池效率與壽命取決于SEI品質(zhì)，假如科學家可以找出其化學性質(zhì)與獨立成分規(guī)則，即可借由SEI提升電池效率。
因此阿貢國家實驗室與丹麥哥本哈根大學、德國慕尼黑工業(yè)大學和BMW集團的組成國際研究團隊，并成功解開鋰離子電池SEI常見化學物質(zhì)氟化鋰(lithiumfluoride)。
實驗和計算結(jié)果指出，電池充電過程中會產(chǎn)生氟化氫(hydrogenfluoride)電化學反應(yīng)，從電解質(zhì)轉(zhuǎn)變成固態(tài)氟化鋰并生成氫氣，這類反應(yīng)高度依賴石墨、石墨烯和金屬等電極材料，證明電池催化劑的重要性。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該團隊也同時研發(fā)新型檢測氟化氫濃度方式，由于氟化氫是由濕氣與鋰鹽(LiPF6)形成的有害物質(zhì)，該檢測方法在SEI未來科學研究居關(guān)鍵地位。研究員NenadMarkovic表示，該研究日后將在BMW電池研發(fā)中心測試，研究下一步則是計劃設(shè)計全新鋰離子電池技術(shù)，為當今鋰離子電池開辟另一條道路。
