當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

研究人員開(kāi)發(fā)含氟電解液 使電動(dòng)汽車(chē)電池在零度以下也可充電

時(shí)間:2023-05-22 09:43來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:Elisha
點(diǎn)擊: 次
 
       許多電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主擔(dān)心車(chē)輛電池在寒冷氣候下的有效性。據(jù)外媒報(bào)道，一種新電池化學(xué)有望解決這一問(wèn)題。
（圖片來(lái)源：阿貢實(shí)驗(yàn)室）
 
       在目前的鋰離子電池中，主要的問(wèn)題在于電解液。作為電池中的主要組分，電解液可在電池的兩個(gè)電極之間傳輸帶電粒子（即離子），從而實(shí)現(xiàn)電池充放電。然而，在寒冷的地區(qū)或季節(jié)，液體在零度以下開(kāi)始結(jié)冰，嚴(yán)重影響電動(dòng)汽車(chē)的充電效率。
 
       為了解決這一問(wèn)題，美國(guó)能源部的阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Berkeley National Laboratory）開(kāi)發(fā)了一種含氟電解液，甚至在零度以下也表現(xiàn)良好。阿貢化學(xué)科學(xué)和工程部門(mén)的高級(jí)化學(xué)家Zhengcheng "John" Zhang表示：“研究團(tuán)隊(duì)不僅發(fā)現(xiàn)了一種防凍電解液，其充電性能在零下4華氏度也不會(huì)下降，而且在原子層面上發(fā)現(xiàn)了是什么讓它如此有效。”
 
       這種低溫電解液有望用于電動(dòng)汽車(chē)電池，以及電網(wǎng)儲(chǔ)能和消費(fèi)電子產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)和電話。
 
       在當(dāng)前使用的鋰離子電池中，電解液是一種廣泛使用的鹽（六氟磷酸鋰）和碳酸鹽溶劑（如碳酸亞乙酯）的混合物。該溶劑把鹽溶解成液體。當(dāng)電池充電時(shí)，電解液將鋰離子從正極傳輸（含鋰氧化物）到負(fù)極（石墨）。這些離子從正極中移出，然后經(jīng)過(guò)電解液進(jìn)入負(fù)極。在通過(guò)電解液傳輸?shù)倪^(guò)程中，離子位于由四或五個(gè)溶劑分子組成的團(tuán)簇的中心。
 
       在起初的幾次充電過(guò)程中，這些分子簇撞擊負(fù)極表面并形成固體電解質(zhì)界面。該保護(hù)層可以起到過(guò)濾器的作用，只允許鋰離子通過(guò)層體，同時(shí)阻止溶劑分子。在這種情況下，充電時(shí)負(fù)極能夠?qū)囋哟鎯?chǔ)在石墨結(jié)構(gòu)中。在放電過(guò)程中，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)釋放鋰中的電子，從而產(chǎn)生電力，為汽車(chē)提供動(dòng)力。
 
       問(wèn)題是，在低溫下含有碳酸鹽溶劑的電解液開(kāi)始凍結(jié)，在充電時(shí)無(wú)法將鋰離子輸送到負(fù)極。這是因?yàn)殇囯x子在溶劑團(tuán)簇內(nèi)緊密結(jié)合，需要比室溫下高得多的能量來(lái)疏散簇群并穿透界面層。因此，研究人員一直在尋找更好的溶劑。
 
       該團(tuán)隊(duì)研究了若干種含氟溶劑，并確定在零下溫度的情況下能量壘最低的成分，從團(tuán)簇中釋放鋰離子。研究人員還從原子層面確定，為什么這些特殊的成分如此有效。這取決于每個(gè)溶劑分子中氟原子的位置及數(shù)量。
 
       在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試電芯時(shí)，該團(tuán)隊(duì)的氟化電解質(zhì)可在零下4華氏度保持穩(wěn)定的儲(chǔ)能能力，實(shí)現(xiàn)400次充放電循環(huán)。即使在零下溫度環(huán)境中，其容量仍與在室溫下使用傳統(tǒng)碳酸基電解液的電芯表現(xiàn)相當(dāng)。Zhang表示：“這項(xiàng)研究展示了如何調(diào)整電解液溶劑的原子結(jié)構(gòu)，以設(shè)計(jì)適合零下溫度的新電解液。”
 
       另外，這種防凍電解液不會(huì)著火，比目前使用的碳酸鹽電解液要安全得多。Zhang表示：“該團(tuán)隊(duì)正在為這種更安全的低溫電解液申請(qǐng)專(zhuān)利�，F(xiàn)在，研究人員正在尋找工業(yè)合作伙伴，以將其應(yīng)用于鋰離子電池設(shè)計(jì)。”
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
作者：Elisha ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://jzr14e.cn/qianyan//2023052242066.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專(zhuān)題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)

  • 動(dòng)力電池企業(yè)正在丟掉技術(shù)幻想

    在現(xiàn)階段技術(shù)創(chuàng)新并非動(dòng)力電池行業(yè)最關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)要素，整個(gè)市場(chǎng)開(kāi)始全面轉(zhuǎn)向在生產(chǎn)、成本、規(guī)模上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的階段。
    2023-05-21 10:31

  • 總投資201億元，桐鄉(xiāng)時(shí)代鋰電材料項(xiàng)目開(kāi)工

    該項(xiàng)目計(jì)劃分兩期進(jìn)行。一期計(jì)劃總投資為1.5億元，擬由福建巨電新能源股份有限公司租用區(qū)內(nèi)10000㎡廠房，主要產(chǎn)品為儲(chǔ)能設(shè)備集成系統(tǒng)生產(chǎn)線（PACK線）、逆變器生產(chǎn)、正負(fù)極材料生產(chǎn)等。二期計(jì)劃總投資30億元，擬新摘區(qū)內(nèi)土地約300畝，建設(shè)年產(chǎn)能2GW單體大容量
    2023-05-20 14:01

  • 氫燃料電池“獨(dú)角獸”沖刺港交所，市值超70億

    行業(yè)排名第一的國(guó)鴻氫能能否順利IPO？
    2023-05-24 09:30

  • 鈉離子電池不香了？

    國(guó)內(nèi)電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格一度跌破20萬(wàn)元/噸，市場(chǎng)隨之對(duì)鈉離子電池發(fā)展信心出現(xiàn)動(dòng)搖。
    2023-05-19 10:04

  • 電池圈里，沒(méi)有共同富裕

    電池產(chǎn)業(yè)鏈上的貧富差異。
    2023-05-17 09:20

  • 珠海冠宇被判賠償1000萬(wàn)！

    珠海冠宇近日收到福州中院出具的《民事判決書(shū)》，判決結(jié)果顯示，珠海冠宇應(yīng)于判決生效之日起立即停止制造、銷(xiāo)售侵害原告寧德新能源“一種卷繞式電芯”（專(zhuān)利號(hào)：ZL201621440703.7）實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)的電芯產(chǎn)品。
    2023-05-17 10:24

  • 固態(tài)電池遭遇全球難產(chǎn)，鋰電「圣杯」恐怕只是一場(chǎng)夢(mèng)

    如今固態(tài)電池這個(gè)曾被萬(wàn)眾期待的終極電池技術(shù)，已經(jīng)難再撐得起燃油車(chē)“終結(jié)者”、鋰電“圣杯”的名號(hào)。它看起來(lái)越來(lái)越像一群人在錯(cuò)誤的技術(shù)路線上，共同做了一場(chǎng)夢(mèng)。
    2023-05-06 09:13

  • 不起火爆炸 贛鋒鋰業(yè)固態(tài)電池已量產(chǎn)：二代續(xù)航超1000公里

    相比液態(tài)電池，固態(tài)電池不僅續(xù)航更好，同時(shí)也解決了安全性問(wèn)題，不起火不爆炸，因此也成為各大電池企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)，贛鋒鋰業(yè)日前表態(tài)該公司的第一代固態(tài)電池已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)。
    2023-05-23 09:33
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)