能耐极寒和酷热！新型电解质提高锂电池性能
来源：科技日报
2022-07-08 14:09:40
分享：
美国加州大学圣地亚哥分校工程师开发了一种锂离子电池，该电池在极寒和酷热的温度下表现良好，同时还能储存大量电能。本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文描述了这种耐温度变化的电池。
研究人员在冰点以下温度测试电池。
图片来源：David Baillot/加州大学圣地亚哥分校
加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、该研究的资深作者陈政说，这种电池可让寒冷气候下的电动汽车一次充电就能行驶更远；还可减少对冷却系统的需求，以防止车辆的电池组在炎热气候下过热。
在测试中，概念验证电池在-40℃和50℃下分别保留了87.5%和115.9%的电能容量。在这些温度下，它们还分别具有98.2%和98.7%的高库仑效率，这意味着电池在停止工作之前可进行更多的充电和放电循环。
研究人员此次开发了一种更好的电解质，这种电解质既耐寒又耐热，而且与高能阳极和阴极兼容。电解质由二丁醚与锂盐混合而成的溶液制成。二丁基醚的一个特点是其分子与锂离子的结合较弱，当电池运行时，电解质分子很容易释放锂离子。
这种电解质的另一个特别之处在于它与锂硫电池兼容。锂硫电池是下一代电池技术的重要组成部分，因为它们有望实现更高的能量密度和更低的成本。但锂硫电池的阴极和阳极都具有超强反应性。在高温下，锂金属阳极容易形成称为枝晶的针状结构，可刺穿电池的某些部分，导致电池短路。结果，锂硫电池只能持续数十次循环。
二丁基醚电解质可防止这些问题，即使在高温和低温下也是如此。他们测试的电池比典型的锂硫电池具有更长的循环寿命。研究团队还通过将硫阴极接枝到聚合物上来设计更稳定的硫阴极。这可以防止更多的硫溶解到电解液中。
团队表示，下一步研究工作将包括扩大电池化学成分、优化电池以使其在更高的温度下工作以及进一步延长循环寿命。
责编：
碳索储能网版权说明：
所有未标注来源为碳索储能网或碳索储能网整理的文章，均转载与其他媒体，目的在于传播更多信息，但并不代表碳索储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载，请与稿件来源方联系，如产生任何版权问题与本网无关。
涉及资本市场或上市公司内容也不构成任何投资建议，投资者据此操作，风险自担！
如因作品内容、版权以及引用的图片（或配图）内容仅供参考，如有涉及版权问题，可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。
