重磅ACS AMI高于100度的电解液阻燃

3.0 2024-08-13 27 4 1.35MB 6 页 10龙币

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重磅 ACS AMI：100℃下高温高安全液态锂电池

第一作者：Xinsheng Wu

通讯作者：Jay. F. Whitacre

通讯单位：卡内基梅隆大学

【研究背景】

由于锂离子电池成本的大幅下降，电动汽车的数量近年来有了显著的增长。同时，

消费者要求电池组具有更高的能量密度和安全性。目前，大多数商用锂电池使用

低沸点(<140°C)和低闪点(<40°C)的有机电解液，使得电池不仅在高温下性能

更差，而且在滥用条件下存在热失控的高风险。高能可充电电池在许多需要在极

端环境下连续运行的工业应用中也有很高的需求，比如采矿业。为了解决这些问

题，人们一直在努力寻找新的电解液系统，例如高安全性的非可燃电解液可以支

持电池在极端条件下工作。然而，对于电池在 80°C 以上极端温度下的性能，人

们仍然缺乏了解。目前，许多研究都集中在使用高浓度或高氟化电解液，这两种

电解质的商业化成本很高，也很难大规模制造。此外，具有不可燃性质的固态电

解质被认为是锂离子电池行业的终极目标，但在它们的成本、离子电导率和电极

兼容性方面仍然存在很大的挑战。因此，需要低成本、高稳定性、高性能的先进

电解液来满足高温电池的需求。

在高温下工作的电池通常比在低温下工作的电池经历更快的容量衰减，主要原因

包括电解液挥发，固体电解质界面(SEI)和正极电解质界面(CEI)层分解和正极失

效。此外，正极活性材料在高温下容量迅速衰减。随着温度的升高，自放电严重，

过渡金属离子的溶解问题。过渡金属溶解溶出加剧，催化电解液分解，最终导致

电池在更高温度下完全失效。为了提高电池的高温性能，必须有一个更好的电解

质体系，具有更高的沸点和更高的稳定性，这可以帮助我们了解电池在更高温度

下的失效机制，并使电池更安全的应用。

【成果简介】

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摘要：

重磅ACSAMI：100℃下高温高安全液态锂电池第一作者：XinshengWu通讯作者：Jay.F.Whitacre通讯单位：卡内基梅隆大学【研究背景】由于锂离子电池成本的大幅下降，电动汽车的数量近年来有了显著的增长。同时，消费者要求电池组具有更高的能量密度和安全性。目前，大多数商用锂电池使用低沸点(

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