logo搜索

伊利诺伊大学研究人员用石墨烯包裹锂电池阴极 防止电池起火

时间:2021-04-21 08:19:48 作者:本站整理 来源:网络

电动汽车,黑科技,前瞻技术,电池,伊利诺伊大学锂电池,锂电池起火,石墨烯锂电池,伊利诺伊大学芝加哥工程学院锂离子电池,汽车新技术

(图片来源:伊利诺伊大学芝加哥工程学院官网,图中人物:Reza Shahbazian-Yassar)

新能源汽车讯 据外媒报道,锂电池可让电动汽车的续航里程达到几百英里,存储能量的能力众所周知,但是此类电池具起火风险也是人尽皆知,电池人员将此类现象称为“热失控”(即电池积累过多热量)。当电池过热或是快速循环时,起火事故发生得最频繁。由于现在每年越来越多的电动汽车得以上路,因此电池技术也需要得到发展,以降低危险和灾难性起火事故发生的可能性。

美国伊利诺伊大学芝加哥工程学院(the University of Illinois at Chicago College of Engineering)的研究人员发布了一份研究报告,表示21世纪的神奇材料 – 石墨烯,可能可以从锂离子电池着火时吸走氧气,从而降低起火风险。

锂电池起火的原因在于电池快速循环或充放电,以及电池内积聚的高温。上述情况会导致电池内部的阴极(大多数情况下,阴极都是含有锂的氧化物,通常是锂钴氧化物)分解并释放氧气。而电解质在高温下会分解释放出易燃品,如果氧气与此类易燃品相结合,就会发生自燃。

伊利诺伊大学芝加哥工程学院机械和工业工程副教授兼该论文的通讯作者Reza Shahbazian-Yassar表示:“我们认为,如果有一种方法,可以防止阴极释放的氧气与电池内其他易燃品相结合,我们就可以降低起火的可能性。”

结果发现,石墨烯材料就是完美的解决方案,石墨烯是一种具有独特性质的超薄碳原子层。Shahbazian-Yassar与他的同事以前曾使用过石墨烯调节锂金属电池电极上积聚的锂。

Shahbazian-Yassar与他的同事都知道,氧原子无法从石墨烯片中渗出。此外,石墨烯还具有强度高、柔韧性好、可导电等优点。他们认为,如果用石墨烯将锂电池的钴酸锂阴极小颗粒包裹起来,就可能阻止氧气逸出。

首先,研究人员用化学方法改变了石墨烯,使其具有导电性。接下来,他们将钴酸锂阴极电极的微小颗粒包裹在导电的石墨烯中。当研究人员使用电子显微镜,观察被石墨烯包裹的钴酸锂颗粒时发现,与未包裹石墨烯的颗粒相比,在高温下,释放的氧气明显减少。

接下来,研究人员将被石墨烯包裹的颗粒与粘合材料相结合,形成了一个阴极,集成至锂金属电池中。当研究人员测量电池循环过程中氧气释放情况时发现,即使在非常高的电压下,也几乎没有氧气从阴极中逸出。即使在200次充放电循环之后,锂金属电池的表现仍然很好。

Sharifi-Asl表示:“与传统的锂金属电池相比,阴极包裹了石墨烯的电池在快速循环后仅损失了约14%的容量,而在相同条件下,传统锂金属电池的性能下降了约45%”。

Shahbazian-Yassar表示:“石墨烯是阻止氧气进入电解质的理想材料。该材料不透氧、可导电、具柔韧性,强度高,能够承受电池内部条件。而且其只有几纳米厚,因此不会额外增加电池的质量。我们的研究表明,在阴极中使用石墨烯可减少氧气的释放,可能是将电池起火风险显著降低的一种方法,而此类电池为手机和汽车提供动力”。

阅读全文

相关推荐

上一篇: E-SEED GT概念车上海车展首发 或引领比亚迪下一代产品风格走向

下一篇: 买新能源车吗?首先你得有个充电桩

相关文章

全民追“狗”潮!哈弗大狗2.0T全版本车型震撼上市
潮野出击,“犬”力以赴。2021年4月20日,备受期待的哈弗大狗2.0T全版本车型正式上市,共推出中华猎犬版和哮天犬版两款车型,售价分别为:14.59万元和16.29万元。同时,哈弗大狗新增了黄狗、蓝狗、青狗三种今年最潮流行色,致敬极色美学
全民追“狗”潮!哈弗大狗2.0T全版本车型震撼上市2021-04-210
“5+5”作战群首秀 长城汽车“超级航母”出征2021上海车展
4月19日,长城汽车“超级航母”强势亮相2021上海国际汽车工业展览会,“5+5”航母作战群成员哈弗、长城皮卡、WEY、欧拉,与正式独立、全球首秀的坦克共五大整车品牌,以及未势能源、蜂巢易创、精工底盘、诺博汽车、曼德电子电气五大零部件公司集结出击,大秀硬核实力,掀起2021上海车展“长城热潮”
“5+5”作战群首秀 长城汽车“超级航母”出征2021上海车展2021-04-211
全新技术品牌发布,思皓汽车迈入全面架构造车时代
4月19日,江汽集团携旗下新品车型亮相2021上海国际车展,同时,思皓汽车正式发布全新技术品牌——智能汽车模块化架构,并命名为“MIS 皓学”,以深厚技术积淀、前瞻技术布局和创新技术理念,宣告正式迈入全面架构造车时代
全新技术品牌发布,思皓汽车迈入全面架构造车时代2021-04-210
捷豹路虎携多款重磅车型亮相2021上海车展
第十九届上海国际汽车工业展览会(以下简称“上海车展”)于今日正式开幕,捷豹和路虎品牌携多款重磅车型震撼亮相,实力呈现新现代豪华主义的独特魅力和与生俱来的英伦风尚。车展首日,捷豹路虎强调中国市场必将成为推动捷豹路虎“重塑未来”全新全球战略的保障与加速器,诠释对新现代豪华主义未来发展的构想与战略布局
捷豹路虎携多款重磅车型亮相2021上海车展2021-04-210
LG新能源成为全球首个同时加入RE100、EV100的电池企业
4月15日,LG新能源成为全球电池行业中首个同时加入RE100和EV100的企业。LG新能源承诺在2030年前,在全球所有生产经营场所将100%使用可再生能源电力、并将LG新能源的运营车辆全部更换成新能源车型。此举将是LG新能源全球可持续经营发展的又一里程碑,奠定企业ESG经营的坚实基础。
LG新能源成为全球首个同时加入RE100、EV100的电池企业2021-04-211
E周看点丨26.5万电动野马硬刚Model Y;贾跃亭被终身禁入证券市场
E周看点丨26.5万电动野马硬刚Model Y;贾跃亭被终身禁入证券市场本周,国内新能源汽车市场中有哪些大事件发生?贾跃亭被罚2.4亿,终身禁入证券市场4月12日,乐视网发
E周看点丨26.5万电动野马硬刚Model Y;贾跃亭被终身禁入证券市场2021-04-210
返回顶部