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新半导体技术降低车用锂电池起火风险
2021年13期 发行日期:2021-07-05

    尽管电动汽车发展迅速,但锂离子电池的树枝状晶体具有多个分支,容易导致电动汽车电池起火,安全性着实堪忧。

    日前,韩国研究人员已经使用半导体技术来提高锂离子电池的安全性。由储能研究中心李仲基(音译)博士领导的韩国科学技术研究所的研究小组,通过在锂电极表面形成保护性半导体钝化层,成功抑制了树枝状晶体的生长。

    为了防止枝晶的形成,该研究小组将富勒烯暴露在等离子体中,导致在锂电极和电解质之间形成半导体钝化碳质层。半导体钝化碳质层允许锂离子通过,同时由于肖特基势垒的产生而阻挡电子,并阻止电子和离子在电极表面和内部相互作用,从而阻止锂晶体的形成和枝晶的生长。

    使用锂对称电池在极端的电化学环境中测试了具有半导体钝化碳化层的电极的稳定性,其中典型的锂电极在长达20次的充电/放电循环中保持稳定;而新开发的电极稳定性显著增强,锂树枝晶生长在高达1200次的充放电循环中被抑制。此外,除了已开发的电极外,使用钴酸锂正极,在500次循环后保持了大约81%的初始电池容量,比传统锂电极提高了大约60%。


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