创新方法延长锂电池的寿命和容量

该方法涉及使用一种新的电解溶剂,以确保更多的锂可用于当前的发电。

这里是创建SEI层的地方。该层中的锂不能用于充电或为电池供电。目标是限制束缚在这一层的锂的数量。关键:Grafitt =石墨;Litium =锂;有机物syre:有机酸;Katode =阴极;Separator= Separator插图:Paul Scherrer Institute

锂电池被广泛应用于各种电子设备中。在几乎所有的便携式设备中,包括手机、笔记本电脑、汽车和大多数其他车辆,都可以找到它们。然而,当它们被反复使用时,其容量开始下降。

目前使用的电池可以在-10°C以上的温度下工作。然而,已经开发出一种新方法,可以让电池在零下50°C的低温下工作。

锂电池由一个负极和一个正极组成。电极是导电的,而且每个电极都带有相反的电荷。在锂电池中,负极是由石墨构成的。而阳极,也就是正极,是由溶解在有机溶剂中的锂盐组成的,这种有机溶剂作为电解质。锂离子被两个电极之间的电解质携带,从而产生电流。目前正在进行的研究是修改电解液的组成,试图提高电池的性能。

当锂电池初始充电时,石墨阳极表面会形成一层薄薄的固体电解质界面膜。这种薄膜由有机和无机锂化合物组成,这意味着它有一个复杂的化学结构。薄膜的形成是由于阳极和电解质之间发生的反应。它在决定电池的容量、热稳定性和寿命方面起着重要作用。

这种薄膜是电池的重要组成部分。

Ann Mari Svensson教授- NTNU

在第一次充电时,锂离子被束缚在薄膜中,无法参与电极充电时产生的电流诱导过程。这导致了电池容量的下降。

一旦电池组装好,我们就不能再往电池中添加更多的锂了,因此,限制电池中可用锂的损耗对于电池的长期使用至关重要

Ahmet Oguz Tezel -请厂家U

Tezel已经提交了SEI薄膜形成和电解质组成影响薄膜形成的方式的博士论文。他试图通过修改电解液来增加锂电池在低温下的寿命和容量。此外,他还开发了一种预备处理,最大限度地减少SEI膜形成过程中锂的损失。这也使得更多的锂参与电流的形成。

含有碳酸乙烯(EC)的电解质具有较高的熔化温度,这使得它们在低至-10°C的温度下无法发挥作用。然而,含有碳酸丙烯酯(PC)的电池可以在零下50°C的低温下工作。

我们认为我们找到了一种替代电子计算机的方法,但我们还没有证实这一点,但我们的研究表明如何实现它。

Ahmet Oguz Tezel - NTNU

Ann Mari Svensson教授和Svein Sunde教授的材料科学与工程系欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球挪威科技大学欧洲杯线上买球监督Tezel的工作。他还在石墨烯电池研究所工作。

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