美國大學(xué)發(fā)現(xiàn)電池過熱問題出在電池材料表面 添加氧化物涂層或可解決

據(jù)外媒報(bào)道,多年來,研究人員一直在尋找解決鋰離子電池?zé)崾Э?即電池積累過多熱量)的方法。如今,美國德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校(University of Texas at Dallas)的研究人員發(fā)現(xiàn),問題不是出在電池材料內(nèi)部,而是出在電池材料表面。

Erik Jonsson工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院(Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science)材料科學(xué)與工程教授Kyeongjae Cho博士表示:“事實(shí)證明,只有電池陰極材料的表面才是問題所在,電池內(nèi)部沒有問題。該發(fā)現(xiàn)給了我們很大的希望,我們可以弄清楚如何穩(wěn)定電池表面,使真正高容量的電池成為現(xiàn)實(shí)。”據(jù)Cho所說,高能量密度電池價(jià)格很貴的原因是非常不穩(wěn)定。“電池不斷充電時(shí),電池材料會(huì)開始降解。釋放的能量會(huì)讓電池溫度升高,從而使電池著火,產(chǎn)生電池安全問題。好消息是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),只有電池材料表面是不安全、不穩(wěn)定的,如果可以解決該問題,就可解決電池安全問題?！?/p>

在電池不斷的充電和再充電過程中,氧氣會(huì)從電池材料表面釋放出來。在此過程中,鋰離子從內(nèi)部到外部的運(yùn)輸通道可能會(huì)被隨氧氣釋放而產(chǎn)生的金屬鎳粉塵所堵塞。當(dāng)通道被堵塞時(shí),想要進(jìn)出電池內(nèi)外的鋰離子將無法轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致電池容量會(huì)快速下降。隨著熱量的增加,電池起火和爆炸的幾率也會(huì)增加。

該研究小組認(rèn)為,此次發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改變制造商生產(chǎn)電池的方式。Cho博士建議,可以在電池表面添加一層經(jīng)過設(shè)計(jì)的氧化物涂層。解決電池過熱難題,可將電池容量提高20%至30%,改造后的電池可以經(jīng)受住更長的充電時(shí)間。

基于上述新發(fā)現(xiàn),該研究小組表示,已經(jīng)有業(yè)界人士有興趣與達(dá)拉斯分校合作,研發(fā)用于電動(dòng)汽車電池的下一代陰極材料。此外,該研究小組還與美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室(U.S. Naval Research Laboratory)實(shí)驗(yàn)室合作,進(jìn)行一項(xiàng)后續(xù)研究,以提高電池陰極材料的容量和安全性。