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Nature子刊綜述:極端溫度條件下的鋰電池材料!
2017-07-25 09:01:00
關(guān)鍵詞:電池材料環(huán)境測(cè)試

  對(duì)能源儲(chǔ)存日益增長(zhǎng)的需求,不斷要求電池能夠在各種極端條件下工作。鋰離子電池作為新一代儲(chǔ)能技術(shù),雖然已經(jīng)被廣泛研究和應(yīng)用,卻幾乎只能在室溫環(huán)境中工作。

  這主要是因?yàn)椋邷鼗虻蜏兀紝⒁痣姵匦阅芙档汀S绕涫窃诟邷貤l件下,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的熱量浮動(dòng),從而引起爆炸等安全事故。

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  有鑒于此,RiceUniversity的Pulickel M. Ajayan等人從鋰離子電池的材料角度闡述了近年來(lái)極端溫度條件下(<20℃或>60℃)的鋰離子電池的研究進(jìn)展。

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一、正極材料

  正極是鋰離子和電子的中轉(zhuǎn)中心,很容易發(fā)生相變。另一方面,在深度充電情況下,電極-電解質(zhì)界面發(fā)生的副反應(yīng)往往會(huì)使電極結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定。

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二、負(fù)極材料

  負(fù)極材料的工作往往依賴于有效的異質(zhì)結(jié)構(gòu)鈍化層,溫度升高將使得鈍化結(jié)構(gòu)破壞,并引發(fā)副反應(yīng);而溫度降低又將降低鋰離子的透過(guò)性。

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三、電解質(zhì)

    低溫條件下,電解質(zhì)粘度增加,阻礙離子遷移和電極潤(rùn)濕性,降低比率性能;而且,導(dǎo)電性降低將引起電極周圍鋰離子的消耗。高溫條件下,電解質(zhì)容易發(fā)生化學(xué)變化,并和帶電的電極發(fā)生反應(yīng)。

 

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四、其他材料

  除了正極材料、負(fù)極材料以及電解質(zhì)材料之外,鋰離子電池中還有一些輔助材料,譬如隔膜、粘結(jié)劑以及集流器等等。這些材料雖然幾乎不具有電化學(xué)活性,很少被研究,但是,它們也是保障電池在極端條件下正常工作的重要因素。


稿件來(lái)源: 納米人
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