鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:632次 | 2022年07月20日
阿貢國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)陰極新涂層或?qū)⒔鉀Q鋰電池兩大難題
據(jù)媒體報(bào)道,美國能源部(DOE)阿貢國家實(shí)驗(yàn)室日前宣布,該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家利用氧化化學(xué)氣相沉積技術(shù)開發(fā)了一種新的陰極涂層,可以解決鋰電池幾個(gè)潛在問題。
和保護(hù)陰極顆粒外表面的傳統(tǒng)涂層相比,這個(gè)所謂的PEDOT涂層具有滲透到陰極顆粒內(nèi)部的能力,新增了額外屏蔽層。
"新涂層預(yù)計(jì)將在未來幾年內(nèi)投入市場。"阿貢國家實(shí)驗(yàn)室著名研究員、電池科學(xué)家KhalilAmine表示。
根據(jù)IHSMarkit公司的調(diào)查,全球儲(chǔ)能市場規(guī)模不斷上升,預(yù)計(jì)今年將部署裝機(jī)容量為4.3GW。而科學(xué)家們開發(fā)的這種新涂層,可以解決鋰電池技術(shù)面對的一些重要問題:能量密度和安全性。
上個(gè)月,亞利桑那州一家公共服務(wù)電池廠發(fā)生爆炸,四名消防隊(duì)員受傷被送往醫(yī)院救治,而此次事件凸顯了人們有關(guān)電池安全性擔(dān)憂。
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%
阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一份新聞稿中表示,經(jīng)過兩年的研究和優(yōu)化,陰極涂層可以防止電池電解液之間的化學(xué)反應(yīng),同時(shí)允許電池其他組件在不受干擾的情況下工作。
"這種涂層對所有使電池工作的工藝和化學(xué)過程都很友好,可以有效地應(yīng)對可能導(dǎo)致電池退化或故障的反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)這種涂層實(shí)際可以起到一石二鳥用途。"阿貢國家實(shí)驗(yàn)室化學(xué)專家GuiliangXu說。他預(yù)計(jì)這種涂料將在未來幾年內(nèi)上市。
阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一封電子郵件中表示,通過提高鋰電池能量密度,新的陰極涂層(稱為PEDOT)有望降低電池總體成本,從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和部署。并指出,電池科學(xué)家可能會(huì)擴(kuò)大這種涂層應(yīng)用范圍,例如用于含鎳富鎳錳鈷(NMC)電池。
"我們發(fā)現(xiàn)這種PEDOT涂層還可以抑制充電過程中的氧氣釋放,從而提高電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并提高安全性。"阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一份聲明中說。
阿貢國家實(shí)驗(yàn)室表示,日前還解決了另一個(gè)和鋰電池有關(guān)的重要問題:性能比較。評(píng)估電極或電解質(zhì)材料的創(chuàng)新,這意味著要比較測試結(jié)果。但他們補(bǔ)充說,鋰電池測試目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化方法。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
"來自政府和學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室的工業(yè)工程師和研究人員通常根據(jù)電池技術(shù)的預(yù)期應(yīng)用設(shè)計(jì)自己鋰電池特性。"阿貢國家實(shí)驗(yàn)室電池研究人員IraBloom在一份聲明中說。
為了解決這個(gè)問題,阿貢實(shí)驗(yàn)室和英國沃里克大學(xué)、OVOEnergy公司、夏威夷國家能源研究所,以及捷豹路虎公司合作,審查了世界各地用于表征鋰電池性能的各種測試方法的文獻(xiàn),以便供應(yīng)最佳實(shí)踐見解。
Bloom說:"我們希望有一天我們的研究結(jié)果能為適用于不同應(yīng)用場合鋰電池供應(yīng)更可靠的比較測試方法。"