伊利诺伊大学研究人员用石墨烯包裹锂电池阴极 防止电池起火

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核心提示:据外媒报道,锂电池可让电动汽车的续航里程达到几百英里,存储能量的能力众所周知,因此此类电池具起火风险也是人尽皆知,电池人员将此类什么的什么的问题 称为“热失控”(即电池积累不多热量)。

(图片来源:伊利诺伊大学芝加哥工程学院官网,图中人物:Reza Shahbazian-Yassar)

盖世汽车讯 据外媒报道,锂电池可让电动汽车的续航里程达到几百英里,存储能量的能力众所周知,因此此类电池具起火风险也是人尽皆知,电池人员将此类什么的什么的问题 称为“热失控”(即电池积累不多热量)。当电池过热或是快速循环时,起火事故存在得最频繁。因此现在每年不多的电动汽车得以上路,因此电池技术也需要得到发展,以降低危险和灾难性起火事故存在的因此性。

美国伊利诺伊大学芝加哥工程学院(the University of Illinois at Chicago College of Engineering)的研究人员发布了一份研究报告,表示21世纪的神奇材料 – 石墨烯,因此能这么从锂离子电池着火时吸走氧气,从而降低起火风险。

锂电池起火的是因为在于电池快速循环或充放电,以及电池内积聚的高温。上述情形会是因为电池内部的阴极(大多数情形下,阴极都不 包含锂的氧化物,通常是锂钴氧化物)分解并释放氧气。而电解质在高温下会分解释放出易燃品,因此氧气与此类易燃品相结合,就会存在自燃。

伊利诺伊大学芝加哥工程学院机械和工业工程副教授兼该论文的通讯作者Reza Shahbazian-Yassar表示:“亲戚亲戚当当我们 当当我们 认为,因此有并不是法律法律依据,能这么处里阴极释放的氧气与电池内某些易燃品相结合,亲戚亲戚当当我们 当当我们 就能这么降低起火的因此性。”

结果发现,石墨烯材料本来完美的处里方案,石墨烯是并不是具有独社会形态质的超薄碳原子层。Shahbazian-Yassar与他的同事已经 曾使用过石墨烯调节锂金属电池电极上积聚的锂。

Shahbazian-Yassar与他的同事都知道,氧原子无法从石墨烯片中渗出。此外,石墨烯还具有波特率单位高、柔韧性好、可导电等优点。亲戚亲戚当当我们 当当我们 认为,因此用石墨烯将锂电池的钴酸锂阴极小颗粒邮包裹邮寄邮寄起来,就因此阻止氧气逸出。

首先,研究人员用化学法律法律依据改变了石墨烯,使其具有导电性。接下来,亲戚亲戚当当我们 当当我们 将钴酸锂阴极电极的微小颗粒邮包裹邮寄邮寄在导电的石墨烯中。当研究人员使用电子显微镜,观察被石墨烯邮包裹邮寄邮寄的钴酸锂颗粒时发现,与未邮包裹邮寄邮寄石墨烯的颗粒相比,在高温下,释放的氧气明显减少。

接下来,研究人员将被石墨烯邮包裹邮寄邮寄的颗粒与粘合材料相结合,形成了一两个阴极,集成至锂金属电池中。当研究人员测量电池循环过程中氧气释放情形时发现,即使在非常高的电压下,也几乎这么 氧气从阴极中逸出。即使在400次充放电循环已经 ,锂金属电池的表现仍然很好。

Sharifi-Asl表示:“与传统的锂金属电池相比,阴极邮包裹邮寄邮寄了石墨烯的电池在快速循环后仅损失了约14%的容量,而在相同条件下,传统锂金属电池的性能下降了约45%”。

Shahbazian-Yassar表示:“石墨烯是阻止氧气进入电解质的理想材料。该材料不透氧、可导电、具柔韧性,波特率单位高,都都都能否 承受电池内部条件。因此其这么几纳米厚,因此不想额外增加电池的质量。亲戚亲戚当当我们 当当我们 的研究表明,在阴极中使用石墨烯可减少氧气的释放,因此是将电池起火风险显著降低的并不是法律法律依据,而此类电池为手机和汽车提供动力”。