鋰離子電池(尤其是高壓電池)失效的主要原因是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-27 16:06
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特斯拉描述了當前的電解質(zhì)問題以及如何分析它們的狀態(tài):
鋰離子電池(尤其是高壓電池)失效的一個主要原因是電解液的降解，尤其是在充電電極的表面?，F(xiàn)有的解決電池失效和電解液降解的方法主要集中在電極表面的電解液分解產(chǎn)物膜。這些薄膜含有來自電解質(zhì)溶劑和電解質(zhì)鹽的化學物質(zhì)，如六氟磷酸鋰(LiPF6)。
例如，LiPF6分解為LiF和PF5，容易水解為HF和PF3O。這兩種水解產(chǎn)物在電極上具有很高的活性，它們不可避免地存在于LiPF6溶液中，這可能會對電極的性能產(chǎn)生不利影響。雖然已經(jīng)確定了電解液溶劑和電解液鹽LiPF6在鋰離子電池中的消耗機理，但目前還沒有廉價準確的方法來表征未知電解液以確定電解液降解的程度。
一般來說，電解液的定量分析側(cè)重于昂貴的分析工具，如核磁共振波譜(NMR)、氣相色譜-質(zhì)譜(gc-ms)、高效液相色譜(HPLC)和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-oes)，分析需要相當長的時間。此外，一些分析工具甚至不能直接測量電解質(zhì)成分的濃度。例如，色譜中使用的柱或檢測器不能接觸到LiPF6的熱解產(chǎn)物，因此這些方法只關注電解質(zhì)的有機部分。
據(jù)外媒報道，電動汽車制造商特斯拉在加拿大的電池研究團隊為一種分析鋰離子電池電解質(zhì)的方法申請了一項新的專利，這有助于防止電池故障。
這項專利是由杰夫·達恩領導的特斯拉電池研究小組在哈利法克斯提交的。達根被認為是鋰離子電池領域的先驅(qū)。自從鋰離子電池被發(fā)明以來，Dagen就一直致力于其研究。他幫助改善了鋰離子電池的生命周期，使其商業(yè)化。達恩現(xiàn)在的工作重點是提高電池的能量密度和耐用性。
2016年，dagen的研究團隊結(jié)束了與3M的20年研究協(xié)議，開始與特斯拉合作，而不是在新成立的NSERC/特斯拉加拿大工業(yè)研究。通過這筆交易，特斯拉在加拿大新斯科舍省哈利法克斯附近的達根集團(dagen group)附近投資了一個新的研究實驗室。
在過去的幾年里，Dagen并沒有說太多，但據(jù)報道，他的團隊一直在研究電解質(zhì)添加劑，以改善鋰離子電池的化學性能。今年早些時候，該團隊開始為特斯拉的電池技術(shù)申請專利，并于今天宣布了一項新的專利，即所謂的“測量鋰離子電池電解質(zhì)成分濃度的方法和系統(tǒng)”。
