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據(jù)外媒報道,英國倫敦瑪麗女王大學的Xuekun Lu博士與來自英國和美國的一個國際研究小組合作,領(lǐng)導了一個新研究,發(fā)現(xiàn)了一種防止電動汽車電池鋰析出的方法,可能會縮短電池的充電時間。
鋰析出現(xiàn)象(圖片來源:倫敦瑪麗女王大學)
鋰析出是鋰離子電池在快速充電時可能會發(fā)生的現(xiàn)象。當鋰離子堆積而不是嵌入到電池的負極表面時,會形成一層繼續(xù)生長的金屬鋰,可能會損壞電池,縮短電池壽命,導致短路,最終導致電池起火和爆炸。
Xuekun Lu博士解釋,通過優(yōu)化石墨負極的微結(jié)構(gòu),鋰析出現(xiàn)象可得到顯著改善。石墨負極由隨意分布的微小顆粒構(gòu)成,對此類顆粒以及電極形態(tài)進行微調(diào),使其反應(yīng)活性均勻,并降低局部鋰飽和度是抑制鋰析出和提高電池性能的關(guān)鍵。
Lu博士表示:“我們的研究表明,石墨顆粒的鋰化機制在不同條件下會發(fā)生變化,主要取決于其表面形態(tài)、大小、形狀以及分布方向,在很大程度上會影響鋰的分布以及鋰析出的傾向。在先進3D電池模型的幫助下,我們可以捕捉到鋰析出開始的時間和地點及其生長速度。這是一項重大突破,可能會對電動汽車的未來產(chǎn)生重大影響。”
該研究通過提高對快速充電過程中,鋰在石墨顆粒內(nèi)重新分布的物理過程的理解,對研發(fā)快速充電協(xié)議提供了新見解。新知識有助于實現(xiàn)一個高效的充電過程,同時將鋰析出的風險降至最低。
除了充電更快,該研究還發(fā)現(xiàn)改進石墨電極的微結(jié)構(gòu)可以提升電池的容量密度,這意味著電動汽車在一次充滿電后可以行駛更長的距離。
上述發(fā)現(xiàn)對于研究電動汽車電池而言是一項重大突破,可以實現(xiàn)充電更快、續(xù)航更長、更安全的電動汽車,從而讓電動汽車成為更吸引消費者的選擇。