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新發(fā)現(xiàn)！簡(jiǎn)單技術(shù)量化鋰離子電池析鋰和快充

時(shí)間:2023-03-10 08:39來源:康橋電池能源CamCellLab 作者:CCL助手

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鋰離子電池具有高能量密度和性能，是目前最廣泛的可充電電池技術(shù)之一。盡管它們具有多功能性和優(yōu)勢(shì)特性，但這些電池通常需要特定的充電時(shí)間。快速充電是一種允許鋰離子電池高速充電而不損害其性能或壽命的技術(shù)。而加快這些充電時(shí)間迄今已證明具有挑戰(zhàn)性。

主要原因是在快速充電過程中，電池的石墨負(fù)極會(huì)形成鋰沉積，存在安全隱患。事實(shí)上，石墨負(fù)極上的鋰沉積反應(yīng)也可能在低溫和過度充電或電池故障后發(fā)生，可能導(dǎo)致形成不可循環(huán)的鋰金屬，這些鋰金屬可能會(huì)導(dǎo)致安全問題，引起火災(zāi)或電池爆炸。

據(jù)了解，近日，加州大學(xué)伯克利分校（University of California, Berkeley）和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的研究人員最近開展了一項(xiàng)研究，調(diào)查降低這些風(fēng)險(xiǎn)并實(shí)現(xiàn)安全快速充電鋰離子電池的潛在方法。他們發(fā)表在《Nature Energy》上的論文概述了一系列簡(jiǎn)單的技術(shù)，用于量化鋰離子電池內(nèi)部石墨負(fù)極上的不可逆鋰沉積。

扎卡里·康茲（Zachary Konz）和他的同事們通過簡(jiǎn)單，可訪問和高通量循環(huán)技術(shù)，量化了超過200個(gè)電池的不可逆析鋰數(shù)據(jù)。他們首先觀察能量密度，充電速率，溫度和荷電狀態(tài)對(duì)析鋰的影響，利用結(jié)果完善成熟的基于物理的電化學(xué)模型，并提供可解釋的經(jīng)驗(yàn)方程來預(yù)測(cè)析鋰開始的荷電狀態(tài)。然后，我們探索了鍍鋰的可逆性及其與電解質(zhì)設(shè)計(jì)的聯(lián)系，以防止不可逆的鋰?yán)鄯e。

這項(xiàng)析鋰檢測(cè)技術(shù)可能很快就可以為設(shè)計(jì)快速充電鋰離子電池提供信息。此外，它們可以幫助更好地了解促進(jìn)加速析鋰的因素和過程，從而指導(dǎo)替代電池設(shè)計(jì)和化學(xué)成分的研究工作。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：鋰離子電池快充析鋰

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