東京大學開發新的電池化學方法,以製造更安全的高壓鋰離子電池

東京大學首次探索電能存儲的物理和化學性質的研究人員發現了一種改進鋰離子電池的新方法。他們不僅成功地提高了鋰離子電池的電壓輸出,而且還成功地抑制了影響電池電流範圍的危險情況。

東京大學開發新的電池化學方法,以製造更安全的高壓鋰離子電池

改進後的鋰離子電池可以使電動汽車更長的旅程成為可能,並創造出新一代的家用儲能器,同時提高了消防安全性。

電池的電壓受其電解質材料的限制。現在鋰離子電池中的電解質溶劑與 1990 年代初商業化時的電解質相同。” Yamada Atsuo 教授說。“我們認為仍有改進的空間。我們的新型氟化環狀磷酸鹽溶劑(TFEP)電解質大大改進了現有的碳酸亞乙酯(EC),該碳酸亞乙酯如今已廣泛用於電池中。”

EC 眾所周知是易燃的,在 4.3 伏以上時不穩定。另一方面,TFEP 不易燃,可以承受高達 4.9 伏特的更高電壓。如果採用其他尺寸相同的包裝,那麼額外的電壓可能意味著電池可以持續使用更長的時間,然後才需要再次充電。隨著以鋰離子為動力的電動汽車的激增,這種額外的續航里程和安全性無疑將非常有用。

“我們為這一發展感到自豪,其有效性令人驚訝。這是因為我們提出 TFEP 的方法本身就是新穎的,部分歸功於我們與有機化學家中村榮一教授的合作。“大多數關於電解質的研究都是經過反覆試驗的,對基本化學反應的微小改動很少會帶來好處。我們的方法來自對潛在分子結構的理論理解。在通過實驗驗證之前,我們預測了安全的高壓特性。因此確實是一個非常令人驚喜的成果。”


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