• 采购项目
  • 配套企业库
  • 销量查询
  • 盖世汽车社区
  • 盖世大学堂
  • 盖亚系统
  • 盖世汽车APP
  • 2025第六届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日
  • 2025第五届中国汽车人机交互与体验设计创新大会
  • 2025第五届汽车计算大会
  • 2025第三届AI定义汽车论坛
  • 2025第三届中国汽车及零部件出海高峰论坛
  • 第八届上海-斯图加特汽车及动力系统国际研讨会
  • 2025第四届中国车联网安全大会
当前位置:首页 > 国际 > 正文

清华大学发现可扩展的锂离子电池阳极预锂化方法

盖世汽车 刘丽婷 2023-07-14 17:38:00

盖世汽车讯 锂离子电池(LIB)是一种通过锂离子可逆还原来储存能量的可充电电池,用于为从笔记本电脑、智能手机到电动汽车等无数设备和技术提供动力。 虽然锂离子电池比其他电池技术具有多种优势,但其当前的能量密度限制了电动汽车的续航里程。

研究表明,固体电解质中间相(SEI)(电池内部阳极上形成的一层)的形成会消耗大量的锂离子。这会对初始库仑效率(第一次循环之前电池中的电子传输效率)产生不利影响,从而降低电池的能量密度。

预锂化(prelithiation)是一种有助于抵消这种影响、减少锂离子电池内部活性锂的损失,从而提高其能量密度的有效策略。该策略主要包括预处理电极,在电池首次运行循环之前向电池中添加锂。

据外媒报道,清华大学的研究人员最近推出一种新方法,可以大规模地对锂离子电池阳极进行预锂化。相关研究已发表于期刊《Nature Energy》。论文中称该预锂化策略基于转移印刷,即一种将图案印刷到中间介质上,然后将其应用到最终基材或材料上的方法。

清华大学发现可扩展的锂离子电池阳极预锂化方法

图片来源:期刊《Nature Energy》

Cheng Yang和Huachun Ma等研究人员在论文中写道:“市场迫切需要一种具有成本效益、高质量和高工业兼容性的预锂化策略。我们开发出卷对卷电沉积和转印系统,用于连续预锂化锂离子电池阳极。通过卷对卷压延,预制阳极可以完全转印到电沉积的锂金属上。转印过程中的界面分离和粘附分别与界面剪切和压应力有关。”

研究人员通过运行一系列仿真和电化学测试来评估他们的方法。结果发现该方法显示性能非常好,因为可以提高石墨基和硅/碳基锂离子电池电极的初始库仑效率,将其提高到几乎100%。

值得注意的是,除了实现这些高初始库伦效率之外,该团队的方法还提高了阳极上创建的SEI膜的稳定性。Yang、Ma及其同事发现,当与NMC和LFP阴极(LIB中最常用的两种阴极)结合使用时,预锂化电极可以显著提高燃料电池的能量密度。

Yang、Ma及其同事在论文中写道:“通过简便的转印预锂化,石墨和硅/碳复合电极半电池的初始库仑效率分别达到了99.99%和99.05%。通过预锂化电极,全电池的初始库仑效率和能量密度显著提高。该卷对卷转移印刷为锂离子电池提供了高性能、可控、可扩展和行业适应性的预锂化。”

迄今为止,Yang、Ma及其同事提出的转移印刷策略已经取得了非常有希望的结果,这表明它最终可以实现大规模且可靠的LIB电极预锂化。未来,该方法将可以推动电动汽车的广泛普及。

*版权声明:本文为盖世汽车原创文章,如欲转载请遵守 转载说明 相关规定。违反转载说明者,盖世汽车将依法追究其法律责任!

本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202307/14I70350106C101.shtml

文章标签: 前瞻技术
 
0

好文章,需要你的鼓励

微信扫一扫分享该文章