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日本信州大學利用超薄氟硅烷圖層研發大量鋰離子電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月25日  

日本長野信州大學(ShinshuUniversityinNagano)的研發人員正在研發一款纖薄的大容量鋰電池,或能開啟電動車儲能系統新研究領域。


鋰離子電池可存儲大量的電能,但隨著使用時間的延長,其存儲容量將出現衰減。為應對該問題,Zettsu與同事檢驗了高壓(>4.8V,vsLi+/Li)陰極的電性能及電化學性能,因為電子從陰極進入電池電芯。


Zettsu還利用自組裝的單分子層(monolayer)來對電池的表面進行調整,這或將成為新的研究趨勢。他的團隊在陰極表面涂敷了超薄的氟硅烷(fluoroalkyl-silane),后者是一種硅質材料,可對其自身進行最高效的分子排布,傳輸鋰離子并絕緣電子,同時保留一個原子層。


研究人員看到了陰極與電解質的直接接觸被降低最低幅度,即使使用上百次,其電池容量也不會出現衰減。


Zettsu表示:“該自組裝單層積聚涂層可降低鋰離子傳輸時的反應活化障壁(activationbarrier)并穩定表面附近的離子,后者將受到電極與電解質接口處電化學反應的影響。表面穩定涂層(surfacestabilizationcoatings)是一款高壓陰極材料研發用的重要技術,不存在效能與穩定性難以兼顧這一電化學性能短板限制。”


然而,Zettsu表示,目前還需要詳盡地檢驗表面涂層對整套電池系統所造成的影響,從而更好地理解任何潛在的負面副作用(negativeside-effects)。


Zettsu計劃于2022年將該技術投入市場,信州大學將與車企及鋰電池制造商開展合作,旨在創建更為環保的高能電池。


Zettsu表示:“由于全球環保法規的要求,全球汽車業正在大力發展純電動車及混動車,這已是大勢所趨。為此,需要為電動車提供性能優異的鋰離子電池。”


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