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韩国研究人员开发无氟电池有助于保护环境和提高性能

盖世汽车 Elisha 2024-09-30 09:29:28

核心提示：韩国研究团队开发出新型无氟粘合剂和电解质，旨在推动环保、高性能电池技术的发展。

盖世汽车讯据外媒报道，韩国研究团队开发出新型无氟粘合剂和电解质，旨在推动环保、高性能电池技术的发展。相关研究发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上。

（图片来源：浦项科技大学）

随着环境问题加剧，可持续材料在电池技术中的重要性日益增长。传统锂电池依赖于氟化化合物，如聚偏二氟乙烯（PVDF）粘合剂和六氟磷酸锂（LiPF6，LP）盐。然而，这种“PVDF-LP”系统会释放高毒性氟化氢（HF），从而降低电池性能和寿命。此外，PVDF不可生物降解，随着欧盟（EU）的监管要求越来越严格，预计到2026年将被禁止使用。

浦项科技大学（POSTECH）和Hansol Chemical的研究团队设计了一种非氟化电池系统，以提高电池性能并满足即将出台的环境法规。研究人员利用Hansol Chemical的专有技术创建了高氯酸锂（LiClO4，LC）基电解质以取代氟化LP电解质，以及非氟化芳香族聚酰胺（APA）粘合剂。这种创新“APA-LC”系统完全不含氟化化合物。

“APA粘合剂”可以加强阴极活性材料与铝集电器之间的粘合，防止电极在电解质中发生腐蚀，并明显延长电池寿命。此外，与现有LP系统相比，“LC系统”富含氯化锂（LiCI）和氧化锂（Li2O），可以降低界面能垒以促进离子迁移，从而加快锂扩散速度并提供卓越的输出性能。

与传统PVDF-LP系统相比，该APA-LC系统表现出更高的氧化稳定性。另外，在纽扣电池测试中（2.8-4.3 V），以1C的快速充/放电速率进行200次循环后，其仍可实现高出20%的容量保持率。

该团队应用APA-LC系统来生产高容量1.5 Ah软包电池。在快速充电试验中，该电池可以保持良好的放电容量，并表现出较强的性能。这成功演示了一个完全可扩展和实用的电池系统，其完全由非氟化材料制成，不含任何氟化化合物。

浦项科技大学教授Soojin Park表示：“我们不仅取代了氟化系统，而且证明其具有高容量保持率和出色的稳定性。该解决方案将推动电池行业的可持续发展，促进向非氟化电池系统转变，同时确保环保合规性。”