日本群马大学和大阪府立大学联手查明电解液基电极材料发热机理

新技术 2018年11月07日
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作为JST推进的“新一代蓄电池”(ALCA-SPRING)的一环,日本群马大学和大阪府立大学等确立了电解液基锂电池用电极材料的热稳定性评测技术,向查明锂电池发热机理迈进了一步。

此次的研究成果将为新一代锂离子电池的实用化做出巨大贡献。

近年来,随着体积的扩大和能量密度的提高,锂离子二次电池作为纯电动汽车等的车载电源备受期待。不过,普通的锂电池采用可燃性有机溶剂,安全性存在课题。要想进一步增加电池体积和提高能量密度,避免电池发热和起火等,确保安全性至关重要。因此,必须评估电池材料的发热情况,查明电池材料出现发热反应的原因。

本次研究着眼于由正极活性物质LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(以下简称NMC)构成的电解液基锂电池用电极复合体,通过用透射电子显微镜(以下简称TEM)进行观察,调查了这种材料出现发热反应的主要原因。观测结果显示,电解液基NMC正极复合体的发热反应可能与电解质LiPF6的分解反应以及起因于NMC微粒化的氧分离有关。这种结合TEM观察和DSC测量的发热情况分析法还能充分应用于其他电极复合体和电解质。

相关研究成果已于2018年10月23日发布在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。

电解液基NMC正极复合体的发热机制

图:电解液基NMC正极复合体的发热机制

文 客观日本编辑部

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