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锂电池安全的新突破:新型TFEP电解液可大大降低火灾风险

发布时间:2020-03-31 20:05:37

这项研究由东京大学(UT)的一个科学小组进行,重点是电池的电解质部分。在充放电过程中,该溶液可以在电池电极之间来回传递锂离子,并通过更换主流电池中的溶剂,实现安全、高度稳定的运行和高压,电池的性能优于大多数现有锂电池。

东京大学研究员山田敦雄教授说:电池的电压主要受电解质材料的限制。目前,锂离子电池中的电解质溶剂仍被用于90年代初才商业化的溶剂中。所以我们找到了一个改进的方法。我们的新型氟化环磷酸盐溶剂(TFEP)电解液对现有的碳酸乙酯(EC)有很大的改善作用。

据了解,该团队将传统电解质溶剂EC的化学结构与阻燃剂结合起来,设计了循环磷酸盐电解质。这提供了两种分子的磷酸盐特性,包括溶剂的耐高压性和阻燃剂的不可燃性,从而将锂电池点火的风险降到最低。

在电解液的合成中,研究人员发现最有效的配方是在tfep/2,2,2-三氟乙基碳酸甲酯中含有0.95mlin(So2f)2,该特殊组分可合成不易燃、自熄灭时间为零的电解质,并能使石墨负极和高压LiNi0.5Mn1.5O4正电极稳定运行。

出乎意料的是,新的电解质溶剂可以将电池电压从目前的3.8V提高到4.6V,并延长电池寿命,山田教授说。

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