新發現！簡單技術量化鋰離子電池析鋰和快充
時間:2023-03-10 08:39來源:康橋電池能源CamCellLab 作者:CCL助手
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鋰離子電池具有高能量密度和性能，是目前最廣泛的可充電電池技術之一。盡管它們具有多功能性和優勢特性，但這些電池通常需要特定的充電時間。快速充電是一種允許鋰離子電池高速充電而不損害其性能或壽命的技術。而加快這些充電時間迄今已證明具有挑戰性。
主要原因是在快速充電過程中，電池的石墨負極會形成鋰沉積，存在安全隱患。事實上，石墨負極上的鋰沉積反應也可能在低溫和過度充電或電池故障后發生，可能導致形成不可循環的鋰金屬，這些鋰金屬可能會導致安全問題，引起火災或電池爆炸。
據了解，近日，加州大學伯克利分校（University of California, Berkeley）和勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的研究人員最近開展了一項研究，調查降低這些風險并實現安全快速充電鋰離子電池的潛在方法。他們發表在《Nature Energy》上的論文概述了一系列簡單的技術，用于量化鋰離子電池內部石墨負極上的不可逆鋰沉積。
扎卡里·康茲（Zachary Konz）和他的同事們通過簡單，可訪問和高通量循環技術，量化了超過200個電池的不可逆析鋰數據。他們首先觀察能量密度，充電速率，溫度和荷電狀態對析鋰的影響，利用結果完善成熟的基于物理的電化學模型，并提供可解釋的經驗方程來預測析鋰開始的荷電狀態。然后，我們探索了鍍鋰的可逆性及其與電解質設計的聯系，以防止不可逆的鋰累積。
這項析鋰檢測技術可能很快就可以為設計快速充電鋰離子電池提供信息。此外，它們可以幫助更好地了解促進加速析鋰的因素和過程，從而指導替代電池設計和化學成分的研究工作。
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