王延斌
電動汽車的實際續(xù)航跟官方標(biāo)明的續(xù)航存在一定的差距,而且這些差距會隨著外部環(huán)境的改變而不斷拉大,其中最大的一個影響因素就是溫度。在動力電池家族中,鋰離子電池對低溫尤為敏感。2月28日,記者從哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)了解到,該校先進鋰電技術(shù)研究中心的蘇新教授團隊的一項新技術(shù)破解了上述痛點。該技術(shù)能夠使鋰離子電池使用壽命提升20%,同時能夠在零下43℃極低溫環(huán)境下保持電池容量下降不超過20%的較高保持率。
鋰離子電池以壽命長、比容量大、無記憶效應(yīng)等特點,廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品、新能源汽車、電動工具、儲能裝置等領(lǐng)域。然而,傳統(tǒng)鋰離子電池在低溫下運行時,存在容量衰減嚴重、循環(huán)壽命短、充電困難等問題,工作溫度限制在零下20℃到零上55℃之間。
蘇新告訴記者,改變電解液的成分及物化性能,從而提高離子電導(dǎo)率、加速電荷轉(zhuǎn)移過程、減緩鋰枝晶形成,對提升鋰離子電池低溫性能有重要影響。
在蘇新看來,在各種影響因素中,電解液特性對鋰離子電池低溫性能影響最大。目前,傳統(tǒng)鋰離子電池主要采用非水液體電解液,低溫會使其黏度增加,降低離子電導(dǎo)率,減慢鋰離子在電解液中的擴散過程。同時,低溫還會加速鋰枝晶生長,破壞電極界面形態(tài),嚴重影響電池性能。
蘇新團隊長期致力于高能量密度、高功率、長壽命鋰離子電池的關(guān)鍵材料研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化推進。他認為液化氣體電解液、局部高濃度電解液可成為下一代商業(yè)鋰離子電池的優(yōu)質(zhì)材料。目前,研究團隊積極與產(chǎn)業(yè)界開展產(chǎn)學(xué)研合作,已經(jīng)初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
科學(xué)導(dǎo)報2023年16期