新型电解质添加剂如何延长高能量密度锂离子电池寿命并支持快速充电...

发布网友发布时间：2024-07-04 04:55

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热心网友时间：2024-07-18 17:45

在能源与科技的前沿，UNIST的研究团队揭示了新型电解质添加剂的卓越性能，为高能量密度锂离子电池（LIB）的未来发展带来了突破。这项研究成果于2021年2月在《自然通讯》上发表，由Nam-Soon Choi、Sang Kyu Kwak和Sung You Hong三位教授，以及来自UNIST化学系和能源与化学工程学院的Jaephil Cho教授共同合作完成。</

随着电动汽车（EV）电池需求的飙升，科研人员正致力于用硅或高镍等高容量材料替换传统锂离子电池电极，以提升能量密度。然而，硅阳极在充电过程中的体积膨胀问题削弱了其机械强度，而高镍阴极的化学稳定性也不尽人意。UNIST的研究团队找到了关键解决方案。

他们研发出一种能有效应对Si-C阳极锂化体积变化的固态电解质界面（SEI），确保了电池在高镍阳极和硅混合阳极结构中的稳定性能。经过400次充放电循环（10%）后，新型添加剂能使电池的初始容量保持在81.5%，相较于传统添加剂VC和FEC，性能提升30%以上。</

“这项成果是材料设计、实验、模拟与合成方法的完美结合，预示着我们正在向更高效能的电池材料迈进。”共同通讯作者崔教授强调，“这为现有添加剂的局限提供了革新方向，为下一代高能量密度电池的发展开辟了新的可能。”

更进一步，研究发现，新型添加剂能有效消除电解液中的氢氟酸（HF），避免镍金属在高镍阳极内泄漏，这直接影响电池的容量。这标志着对电池内部结构的精确控制与保护迈出了关键一步。

研究团队满怀信心地表示，他们的这一突破性工作为高能量密度锂离子电池电解质添加剂的开发树立了新标杆。未来，他们期待通过分子设计和DFT辅助机制的系统方法，引领下一代添加剂的发现之旅。</