汽车长时间行驶锂电池过热可引发爆炸 |
| 作者：yiluokuang.com 时间：2022-08-29 |
| 描述：锂硫电池本身存在缺点。硫阴极在电池运行过程中容易溶解，在高温下问题更加严重。锂金属阳极容易长出枝晶，可能引起短路甚至造成灾难性事故。 |
《生活宝典shenghuobaodian.com》讯 虽然锂基电池已经成为电动汽车和移动设备的标配，但它的性能受到环境条件的严重限制。研究人员现在研发出一种液体电解质，能够使一种高能量密度的锂硫电池在极端温度下也能高效运行。
研究人员称，得益于这项工作，无论在何种气候条件下，电动汽车的续航里程都有可能得到提升。另一个优点是，制造商可以降低生产成本，因为可能不再需要防止电池过热的冷却系统。节省下来的这部分成本将直接体现在汽车的零售价格上，从而造福消费者。
加利福尼亚大学圣迭戈分校纳米工程教授陈政解释说，由于电动汽车的电池组通常位于底盘，直面炎热道路的“烤验”，这就需要“在环境温度可达三位数的地区也能照常工作”。他进一步说，电池在运行过程中会因电流通过而升温，“如果电池不能忍受这种高温，那么它的性能将迅速下降”。
新设计方案的关键在于陈政团队研发的一种新型电解质，可以在较大的温度范围内发挥最佳性能。这种电解质由二丁醚与锂盐混合而成。
二丁醚的独特之处在于其分子与锂离子的结合较弱，这意味着在电池运行时，电解质分子能轻易地释放锂离子。以往的研究发现，这种微弱的分子相互作用可以提高电池在零摄氏度以下温度的性能。此外，这种电解质在极端高温下也表现良好，因为二丁醚的沸点较高，在高温下也能保持液态。
虽然在极端温度下工作的能力是一大优点，但如果这种电解质不能与锂硫电池兼容，那么它就没有用武之地。
锂硫电池由锂金属阳极和硫基阴极制成。锂硫电池每公斤存储的能量是当今锂离子电池的两倍，对于电动汽车来说，这意味着在电池组不增重的情况下，续航能力提升一倍。
但锂硫电池本身也存在缺点。硫阴极在电池运行过程中容易溶解，在高温下问题更加严重。锂金属阳极容易长出枝晶，可能引起短路甚至造成灾难性事故。
研究人员介绍说，由该团队研发的二丁醚电解质就避免了这些问题，即使是在高温和低温条件下。该团队还通过将硫阴极接枝到聚合物上来设计更稳定的硫阴极，从而防止更多的硫溶解到电解液中。
在实验室测试中，这种电池能够承受比传统锂硫电池更多的充放电循环。具体来说，原型电池在零下40摄氏度和零上50摄氏度下分别保留了87.5%和115.9%的能量容量，库伦效率分别为98.2%和98.7%。
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