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康奈尔大学研究,在锂电池中添加盐可以延长其寿命

发布于:2024-05-27 编辑:匿名 来源:网络

用盐腌制、延长肉类保质期已有悠久的历史。

但现在,康奈尔大学的研究人员发现,在锂基电池的阳极添加某些“盐”可以大大延长其使用寿命,因为这可以大大缓解电池长期使用后损坏的问题。

存在降解问题。

这一发现可以应用于其他金属化学应用,例如更轻、更节能的致密锂硫电池,预计将在三年内投入商业应用。

首次制造时,金属基电池的阳极材料尽可能均匀地沉积。

但经过反复充放电循环后,有害的微小晶体“枝晶”会逐渐积累,对电池造成危害。

“枝晶”会导致电极表面内部短路,并导致电池过热,如果它们失控,可能会造成危险。

更可怕的是,如果热量熔化了晶体本身,就会形成一个“隔离区”。

随着时间的推移,电池的容量会因金属区域的电路断开而逐渐减少。

尽管许多研究人员投入了对“枝晶”(dendrite)生长的研究——这是许多金属电池(包括锂电池)面临的问题——但他们无法完全“根除”这种现象。

好消息是,康奈尔大学林登·阿彻教授领导的研究小组采取了一种新方法,能够阻止这些有害晶体的生长。

在检查了沉积过程中的化学稳定性后,科学家们决定在电解质中添加卤化物盐。

正如预期的那样,它对于防止锂电池阳极纳米涂层上枝晶的形成非常有效。

研究人员表示,这一发现使得电池的循环寿命大大延长。

康奈尔大学研究,在锂电池中添加盐可以延长其寿命

此外,该方法也适用于使用其他化学成分的电池电极。

阿彻教授表示:“我们的研究结果表明,如果不加以处理,枝晶生长会导致锂电池在连续充放电循环 65 小时后出现故障。

” “但在电解质中添加卤化物盐后,其寿命从数小时(约 25 倍)延长至无限长,尤其是使用纳米多孔隔膜时。

”该测试是在室温和更高的电流密度下进行的(与用于评估陶瓷或聚合物电解质的电流密度相比),这使得结果更加令人印象深刻。

康奈尔大学研究,在锂电池中添加盐可以延长其寿命

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