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新型锂电池全阶段智能热响应添加剂
材料人客服小雨     27天前 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
高能量密度和安全电池
关键性能:
添加剂在正常与异常工况下实现功能切换,兼顾高能量密度与高安全性,克服了性能与安全难以兼得的核心矛盾
产品介绍:

南方科技大学创新创业学院副院长、材料科学与工程系教授邓永红团队联合SES AI公司许康博士在能源领域顶级期刊Joule上发表题为“A thermoresponsive electrolyte additive for high-energy, long-cycling, and safe lithium batteries”的研究论文提出了一种简洁而有效的安全增强策略,不需要重构电解液体系,而是通过精细分子设计,使添加剂在正常与异常工况下实现功能切换,兼顾高能量密度与高安全性,克服了性能与安全难以兼得的核心矛盾。团队设计合成了3-苯基-7-(三氟甲基)-3,4-二氢-2H-1,3-苯并恶嗪(mCF3-BA)作为锂电池全阶段智能热响应添加剂。该添加剂在电池正常循环时可参与形成稳固的CEI/SEI界相,在热失控下会发生快速聚合,从而达到电化学性能和安全性之间的平衡。该锂电池全阶段智能热响应添加剂的工作机理示意如下:(1)在电池正常循环期间,部分mCF3-BA在电极表面聚合,参与形成均匀、富含LiF和耐高温的CEI/SEI界相。Li||NCM811锂金属电池的界相失效温度T1从85.3 ℃提升至103.5 ℃,Si@Gr450||NCM811锂离子电池T1从105.7 ℃提升至119.3 ℃;(2)随着温度升高至热失控阈值温度,mCF3-BA发生快速聚合,在电池内形成绝缘的聚苯并噁嗪树脂凝胶,从而有效抑制负极和正极材料之间的化学串扰和电化学反应。Li||NCM811锂金属电池的热失控温度T2从153.1 ℃提升至187.6 ℃,Si@Gr450||NCM811锂离子电池的T2从142.8 ℃提升至186.7 ℃。mCF3-BA添加剂与传统高温添加剂相比具有显著的优越性,可在锂电池热失控全过程中发挥作用。这项工作为未来高能量密度和安全电池的实际应用提供了一个有前景的设计方案。

产品来源:
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