鋰電池技術(shù)有望突破 電池使用將延長(zhǎng)壽命
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-08 10:54
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日前，據(jù)外媒報(bào)道，一家專(zhuān)門(mén)研究鋰離子電池的機(jī)構(gòu)——弗勞恩霍夫交通和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)研究所同一家大數(shù)據(jù)公司——ViriCiti展開(kāi)合作，成功延長(zhǎng)了鋰電池的使用壽命；未來(lái)，新能源汽車(chē)的用車(chē)周期和二手車(chē)價(jià)格或?qū)⒌玫綐O大的提升。
據(jù)電動(dòng)小偵探了解，研究人員在詳細(xì)分析了鋰電池評(píng)估期內(nèi)的電池使用情況以及影響電池使用壽命的負(fù)面因素后，將研究重心放在電池電量、溫度、放電深度及電荷狀態(tài)中，成功解決了鋰電 池的早期降解問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了鋰電池使用壽命。電動(dòng)小偵探認(rèn)為，在當(dāng)下電池技術(shù)本身還未獲得顛覆性的突破時(shí)，通過(guò)技術(shù)手段，有效延長(zhǎng)電池使用壽命，或?qū)?duì)未來(lái)幾年新能源汽車(chē)二手車(chē)殘值率的提升有很大的幫助。隨著便攜式電子設(shè)備及電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，人們除了追求鋰電池的大容量和充放電速度外，更關(guān)心的是鋰電池的安全性。屢屢發(fā)生的鋰電池爆炸事件難免讓人神經(jīng)緊繃。
從科學(xué)層面而言，鋰電池爆炸的原因通常是電極表面鋰沉積不均勻?qū)е?ldquo;枝晶”（dendrites）生長(zhǎng)，使得電池的充放電效率降低，甚至電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，從而引發(fā)電池故障或安全隱患?？茖W(xué)家們都在試圖找到解決方案。日前，中國(guó)學(xué)者提出采用一種微球（microspheres）結(jié)構(gòu)捕獲鋰，來(lái)限制鋰沉積和抑制枝晶生長(zhǎng)（dendrite growth）。
由于枝晶生長(zhǎng)受到抑制，所以在經(jīng)過(guò)200多次充放電后，電極仍能保持99%的高電鍍/剝離效率，這不僅有助于延長(zhǎng)鋰電池的壽命，也可有效提高安全性。
上述研究來(lái)自中科院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究員郭玉國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)。該研究已于日前在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊的《納米快報(bào)》（
通過(guò)微球結(jié)構(gòu)（microsphere）來(lái)俘獲鋰，以限制其沉積并抑制枝晶生長(zhǎng)。其所制備的微球?yàn)樘技{米管和多孔二氧化硅保護(hù)層的復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)證明，這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料對(duì)于控制鋰沉積行為是十分有效的。另外，絕緣涂層還可防止電子集中流動(dòng)并減少形成“熱點(diǎn)”的可能性。
，設(shè)計(jì)出了一種有特殊官能團(tuán)修飾的二氧化硅為骨架的離子凝膠電解質(zhì)。這種仿生離子凝膠電解質(zhì)具有快速傳輸鋰離子的能力，而且能夠在金屬鋰負(fù)極表面自發(fā)地形成顆粒富集層，從而有效地抑此研究為鋰金屬電極的設(shè)計(jì)提供了新的思路，可加快鋰電池的實(shí)際應(yīng)用。
此前，在解決鋰電池這一安全問(wèn)題時(shí)，業(yè)內(nèi)多采用的是電解液添加劑、穩(wěn)定的界面以及修飾電極等多種方式。有實(shí)驗(yàn)證明，采用架構(gòu)調(diào)整鋰枝晶積聚是最高效的方式。
