长安储能研究院:突破石墨负极限制 锂离子电池迎来快充时代
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  • 唐源源
  • 2023-12-12 00:00:00 3129

锂离子电池快速充电技术:长安储能研究院的创新引领

在电动汽车和便携电子产品的蓬勃发展中,快速充电技术成为了锂离子电池领域的关键趋势。这一技术的革新不仅满足了市场对高效能的需求,而且对推动低碳经济至关重要。尽管石墨作为主流负极材料在诸多性能上表现出色,但它在快速充电方面的局限性——如电化学反应速度慢、可能引发金属锂沉积,直接影响了电池的循环稳定性和安全性。

长安储能研究院,作为新能源技术的先锋,深刻认识到创新的驱动力。依托长安绿电科技有限公司的全面资金支持及西安交通大学多位顶级科研专家的力量,研究院正不断探索边界,致力于将创新成果广泛应用于能源领域。

在电池材料科学的探索中,长安储能研究院密切关注着锂离子电池的最新进展。研究显示,电解质界面层(SEI层)的构成对快速充电性能起着决定性作用。华中科技大学孙永明教授团队的一项突破性研究揭示,通过将S分子与石墨结合形成(P-S-石墨),不仅显著提升了锂离子电池的快充性能、稳定性和高能量密度,还为快速充电时代的锂离子电池开辟了新视野。

研究初期,孙永明教授团队运用分子动力学模拟和密度泛函理论分析,揭示了SEI材料的高锂离子吸附能力,加速了锂离子的去溶剂化过程。实验结果证明,Li3P在锂离子溶剂化结构中的表现尤为出色。

为充分发挥Li3P的快充潜力,团队创新性地引入S分子连接效应,成功在石墨表面构建了一层超薄的P纳米层,显著改善了石墨的性能。在快速充电模式下,改进后的材料展现出超越传统石墨的优越电池充放电能力。以10C的充电速率为例,在短短6分钟内,充电容量可达80%,而原始石墨的相应数值仅为57.4%。

这项研究不仅提升了电池的快充性能,还增强了循环稳定性。实验中,采用此技术制造的3.1Ah手机电池原型在10分钟快速充电后,容量达到了90.3%,能量密度高达207.5Wh/kg,充分展示了小型电池在稳定性和快充能力上的巨大潜力。

在当今科技日新月异的时代,长安储能研究院坚守技术创新的核心战略,持续追求技术极限,致力于储能领域的技术升级和应用扩展,为长安绿电战略提供关键储能动力支持。未来,研究院将继续关注储能领域的前沿动态,积极探索更多前沿储能技术的应用,以促进可持续能源生态的发展。

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    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 唐源源
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锂离子负极储能长安石墨研究院迎来电池限制突破
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