中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：記者5月26日從中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所獲悉，經(jīng)過(guò)多年攻關(guān)，該所溶液化學(xué)課題組李武、張波研究員團(tuán)隊(duì)成功統(tǒng)一了鋰離子電池高、低溫性能增強(qiáng)機(jī)制，顯著提升鋰離子電池寬溫域性能，在電池核心制造技術(shù)方面邁出關(guān)鍵一步。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于材料學(xué)期刊《先進(jìn)材料》。
圖為烷基鏈搖曳機(jī)理示意及電池長(zhǎng)循環(huán)性能對(duì)比。受訪單位供圖
據(jù)悉，鋰離子電池的寬溫域性能，直接決定其在極端環(huán)境中的應(yīng)用表現(xiàn)。研究團(tuán)隊(duì)受自然界中動(dòng)物精子通過(guò)鞭毛擺動(dòng)改變自身周圍流場(chǎng)進(jìn)行移動(dòng)的現(xiàn)象啟發(fā)，在鋰離子電池正極界面上進(jìn)行“烷基鏈搖曳”設(shè)計(jì)，顯著促進(jìn)界面電解液流動(dòng)，正極固態(tài)電解質(zhì)界面膜得以快速形成，在能夠及時(shí)抵御高溫下電解液對(duì)正極材料攻擊的同時(shí)，加速低溫下高黏度電解液中的鋰離子傳輸，同步提升電池高低溫性能。
研究結(jié)果表明，通過(guò)“烷基鏈搖曳”界面驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，鋰離子電池可在60℃穩(wěn)定充放電1000圈以上，同時(shí)保持70mAh/g容量和90%以上庫(kù)侖效率。在-5℃和-15℃分別循環(huán)500圈、200圈后，容量仍能保持在80mAh/g以上，不僅為寬溫域鋰離子電池的商業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支撐，也對(duì)拓展新能源應(yīng)用領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)影響。
據(jù)悉，該研究在配備熱管控系統(tǒng)后，電池實(shí)際寬溫域性能有望進(jìn)一步提升。
