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        如何解決高容量鋰電池安全問題
        - 2020-05-23-

                伴隨著智能穿戴設備、純電動車產業鏈等的快速發展趨勢,對充電電池的“高容量”規范,也在持續提升。以鋰金屬為負級的高容量鋰電池,擁有比傳統式鋰電池高10倍的容積發展潛力,但卻存有著潛在性的安全風險。

                從湖南師范大學獲知,英國俄亥俄州立高校姜漢卿團體、萊斯大學唐銘團體,與該學校段輝高團體一項有關“鋰枝晶”問題的科研成果,有希望助推處理這類“高能”高容量鋰電池的安全性“苦惱”。這一成效,于前不久發布于國際性電力能源刊物《自然·能源》上。

                高純石墨做為傳統式高容量鋰電池的電池正極材料,存儲量為380mAh/g。但,這遠小于鋰金屬的基礎理論比容積3860mAh/g。因而,鋰金屬是高容量鋰電池更為理想的電池正極材料。但是,初期以鋰金屬為負級的充電電池,會在蓄電池充電過程中造成網狀結構金屬鋰,即“鋰枝晶”問題。這或可造成充電池內部短路故障乃至發生爆炸,是潛在性安全隱患。

                為處理鋰枝晶生長發育難題,學術界明確提出了各種各樣解決方法。包含,在高容量鋰電池電解液中加上有機化學防腐劑,或應用固態電解質等,抑止枝晶產生。前不久,該論文研究團體有關鋰枝晶問題的發現,有希望助推從全新升級視角來“分裂”鋰枝晶生成。

                姜漢卿詳細介紹,他們發覺,在金屬沉積過程中,壓應力普遍存在。團體在制備出的軟基襯底上,沉積銅膜做為集流體,將電極拼裝成充電電池在顯微鏡下開展高容量鋰電池充電。觀查發覺,電池充電一段時間后,銅膜上面陡然出現一維皺褶構造,根據銅膜失衡褶皺,柔性襯底上的應力被大大的釋放出來。進而確認了電級表層的壓應力,確能驅動鋰枝晶生長發育。另外,他們根據對在銅泊上和軟基集流學沉積鋰金屬,研究沉積鋰形貌,證實了應力釋放能合理避免枝晶生成。


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