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新型电极材料有望缓解电池冬季性能缩水,你了解吗

2021-11-22   点击量:257

进入冬季,低温环境造成了电动汽车电池性能大幅缩水,为了解决这一问题,研究人员尝试了多种不同的方法希望解决这一问题,包括通过加装保温层和电暖装置等,但效果似乎并不理想。为了能从根本上解决这一问题,研究人员希望能够通过改变电极材料来提升低温环境中电池的性能。


冬季低温天气造成电池性能严重缩水


低温环境下,电极的反应速率和锂离子的传输速度都会受到极大影响。为了解决这一问题,研究人员采用了耐寒型硬碳阳极和功能强大的富锂阴极(lithium-richcathode)来克服低温造成的不利影响。


传统锂离子电池在-40℃环境中性能仅为普通环境的10%


硬碳是一种低成本电极材料,低温环境并不会影响其快速嵌锂(intercalationkineticsoflithiumions)能力。当硬碳经过预锂化处理后,可以有效提升电芯使用寿命,并且在充放电过程中都可以实现快速反应。


预锂化硬碳电极要与纯锂电极搭配使用,但纯锂电极价格非常昂贵,为了解决这一问题,研究人员又引入了一种名为富锂钒磷酸钒(lithium-richvanadiumphosphate)的材料。据了解,采用了新型电极材料的锂离子电池除了拥有锂离子电池常规的优点之外,在-40℃的环境中仍能够保持60%以上的性能,而常规锂离子电池在这种极寒环境中性能仅是常规状态的10%。


但是,这种电池也存在一个致命缺陷,即当环境温度极低时,电池内部电解质会丧失导电性,假如能够成功解决这一问题,那么使用新电极材料的锂离子电池将具有非常广阔的市场前景。目前研究人员正在寻找相应的解决办法。


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钜大特种电池工程研究院

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