新型阴极涂层可“一箭双雕”:提升锂电池安全和能量密度_鸭脖娱乐官网

时间:2021-01-25 12:20 作者:鸭脖
本文摘要:美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)三天前宣布,科学家利用水解化学气相沉积技术开发出一种新型阴极涂层,可以帮助解决锂离子电池的几个潜在问题。这种新涂料将来会商业化。 与传统的仅保留阴极粒子表面的涂层相比,新型PEDOT涂层具有突破阴极粒子内部的能力,从而减少了额外的屏蔽层。Argonne的杰出研究员和电池科学家KhalilAmine说,这种新涂层将在未来几年投入商业使用。

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美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)三天前宣布,科学家利用水解化学气相沉积技术开发出一种新型阴极涂层,可以帮助解决锂离子电池的几个潜在问题。这种新涂料将来会商业化。

与传统的仅保留阴极粒子表面的涂层相比,新型PEDOT涂层具有突破阴极粒子内部的能力,从而减少了额外的屏蔽层。Argonne的杰出研究员和电池科学家KhalilAmine说,这种新涂层将在未来几年投入商业使用。据全球信息提供商IHSMarkit的数据显示,全球储能市场的快速增长促成了今年4.3GW并网储能设备的部署。但科学家发现的新涂层可能需要解决电池储能行业仅次于担心——的密度和安全性的问题,因此全球储能市场可能会更加蓬勃发展。

新涂层一石二鸟。电池安全似乎仍然是科学家研究的重点之一,但所谓的压力是动力。近两年再次发生的电池设施爆炸事故无疑加速了电池行业在这一领域的研究。

阿尔贡实验室回应说,经过两年的研究和优化,开发了一种涂层,可以避免电池和电解质之间的化学反应,同时允许电池的所有其他反应过程在堵塞的情况下长时间工作。在这项研究中,颗粒首次从镍锰钴(NMC)阴极材料中提取,然后涂上一种叫做PEDOT的含硫聚合物。当电池静止时,这种聚合物为阴极提供了一层维护层,从而可以保护它免受电池电解液的影响。

阿尔贡实验室的化学家徐桂良说:“这种涂层本质上对所有使电池工作的过程和化学过程都是友好的,对所有可能导致电池发展或失效的反应都是不友好的。”科学家还发现,这种PEDOT涂层需要在电池过程中诱导氧气释放,从而使结构更加稳定,进一步提高安全性。并且通过提高锂离子电池的能量密度,新型阴极涂层PEDOT将在未来降低电池的整体成本,从而构建大规模电气化。研究人员坚信,有了这种涂层,含有NMC的锂电池可以在更高的电压下工作,从而减少能量输入,或者具有更长的寿命,或者两者兼有。

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与此同时,阿尔贡实验室解决了与锂离子电池相关的另一个最重要的问题:性能测试。评价电极或电解质材料的想法是否是一种改进,是指对比测试结果,但对于锂离子电池没有标准化的测试方法。参与其中的工程师和研究人员通常根据锂离子电池技术的预期应用,设计自己的与锂离子电池密切相关的程序。

这使得任何技术创新的比较都极其简单。为了解决这个问题,阿贡实验室与华威大学、奥沃能源、夏威夷国家能源研究所、捷豹路虎合作,总结了世界各地作为锂离子电池性能密切相关的各种测试方法的文献,以期获得最佳实践的意见。

实验室希望“我们的研究成果有朝一日能为不同用途的锂离子电池测试带来更加可信和可比的方法”。


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