寧波材料所在解決鈦酸鋰電池脹氣方面取得突破
鈦酸鋰(Li4Ti5O12,LTO)是最有希望構(gòu)筑長壽命電池的負(fù)極材料,鈦酸鋰電池在動力電池、儲能電池等領(lǐng)域擁有廣闊的市場前景。在實際推廣中發(fā)現(xiàn),電池在高溫下會發(fā)生嚴(yán)重氣脹現(xiàn)象,限制了這類電池的商業(yè)應(yīng)用。目前世界范圍內(nèi)僅有東芝公司等幾家國際頂級企業(yè)比較成功的解決了這個難題,國內(nèi)企業(yè)還沒有掌握此項技術(shù)。
寧波材料所新型儲能材料與器件研究團(tuán)隊與東莞新能源電子科技有限公司(ATL)于2011年開始合作,共同研究鈦酸鋰電池脹氣的解決方案。在ATL前期工作基礎(chǔ)之上,王德宇研究員憑借自身對電極材料、電解液的深刻理解,迅速確認(rèn)脹氣主要原因是常規(guī)電解液的穩(wěn)定性不好,開展了針對鈦酸鋰專用電解液的研究工作。經(jīng)過近兩年的努力,通過研究水分、荷電狀態(tài)、電解液溶劑、鋰鹽等因素對氣脹行為的影響規(guī)律,歸納出有機(jī)溶劑在鈦酸鋰電極表面的分解模式,發(fā)現(xiàn)表面形成保護(hù)膜能夠有效降低電池脹氣行為。在嘗試多種改性途徑之后,最終確定了鈦酸鋰電池電解液的基本配方和功能添加劑類型。
經(jīng)合作企業(yè)生產(chǎn)線驗證,85°C-48h熱箱測試后,電池的脹氣體積由原來大于150%(商用電解液)降至小于15%(自主開發(fā)電解液),這一性能能夠滿足商用鈦酸鋰電池的要求。
(新能源所)