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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-03-06 14:06:44
那些不喜欢电动汽车的人通常称之为“移动炸弹”。的确,电动汽车搭载的动力锂电池大多是锂电池,其热稳定性较差。如果没有一个良好的电子控制系统,它将成为道路上的巨大安全隐患。除电动汽车外,消费电子产品中使用的锂电池也是易燃的。尽管工厂在出厂前已通过安全检查,但手机电池爆裂等消息仍为报纸所熟悉。
不久,来自教堂山北卡罗来纳大学的研究人员发现,一种叫做全氟聚醚的聚合物能够与锂盐溶解,这意味着它能够在电池中达成导电性能。研究员多米尼克王解释说:“大多数聚合物不溶于盐,但这种物质能够。”重要的是,它没有可燃性。 全氟聚合物,简称PEPE,在室温下是一种液态聚合物。几十年来,它一直被用作空间机械部件的润滑剂,具有优异的热和氧化平稳性。为啥PEPE聚合物能够大大加高锂电池的热平稳性?先简单了解一下锂电池的放电原理,即锂离子从负极向正极移动。而手机、笔记本、电动车里的电池除了放电还需要充电,所以需要电解液。在锂电池中,电解液通常是富含离子的聚乙二醇(DMC)。
锂电池不平稳的原由是DMC,即使在室温下也是易燃的。研究小组负责人JosephDeSimone直接说:‘他们(DMC)是汽油的近亲。’为此,当电动车被撞时,即使着火点不在电池上,电池也很容易被点燃,从而使整车变成一个‘反应器’。为此,要是PEPE能代替DMC做为电解液,理论上电池的平稳性会大大加高。实际上,德西蒙的团队做到了。他们将PEPE和DMC融合做为锂电池的电解质,发现不仅电池的热平稳性大大加高,而且导电性也大大加高。
比如TeslaModelS运用的18650电池的离子迁移数一般是0.2,而运用PEPE做为电解液的电池在这个指标上能够达到0.91。简单说明一下原由:离子迁移数是衡量电解质性能的参数之一。数值越接近1.0,锂电池的比能量和功率越高。总之,与0.2对比,0.91说明以PEPE为电解液的锂电池在导电性上近乎完美。德西蒙还拿锂空气电池来说明问题。锂空气电池做为锂电池中能量密度最高的电池,有一个缺陷就是普通电解液与氧气不相容,而PEPE很有可能帮助解决这个问题。这样,能量密度与汽油相当的锂空气电池离适用化又进了一步。关于这种电池的技术原理,读者能够参考我们之前的文章。
那么PEPE电解质电池的热平稳性正确呢?研究人员进行的测试讲明,电池能够承受-90到200的温度范围。这样的性能对于电动车的动力锂电池来说绰绰有余。一般锂电池的温度耐受范围是-20到60,随着温度过低或过高,其导电性都会大大降低。
尽管离商业化还有很长的路要走,但PEPE电解质电池已经向我们证明了至少一点:电动汽车电池的热稳定性和导电性都是可以解决的。
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