新研究找到了抑制汽车电池中锂镀层的方法以实现电动汽车更快的充电
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2023-08-29 16:26:43
摘要 由伦敦玛丽女王大学的Xuekun Lu博士领导的一项新研究与来自英国和美国的国际研究团队合作，找到了一种防止电动汽车电池中镀锂的方法，从而...
由伦敦玛丽女王大学的Xuekun Lu博士领导的一项新研究与来自英国和美国的国际研究团队合作，找到了一种防止电动汽车电池中镀锂的方法，从而可以缩短充电时间。该论文发表在《自然通讯》杂志上。
镀锂是锂离子电池在快速充电时可能发生的一种现象。当锂离子在电池负极表面堆积而不是嵌入其中时，就会发生这种情况，形成一层持续生长的金属锂。这可能会损坏电池、缩短其使用寿命并导致短路，从而导致火灾和爆炸。
陆学坤博士解释说，通过优化石墨负极的微观结构可以显着减轻镀锂现象。石墨负极由随机分布的微小颗粒组成，微调颗粒和电极形貌以获得均匀的反应活性并降低局部锂饱和度是抑制锂沉积和提高电池性能的关键。
“我们的研究表明，石墨颗粒的锂化机制在不同条件下会有所不同，具体取决于其表面形态、尺寸、形状和方向。它在很大程度上影响锂的分布和锂沉积的倾向，”卢博士说。“在开创性的 3D 电池模型的帮助下，我们可以捕获锂镀层开始的时间和地点以及其增长的速度。这是一项重大突破，可能会对电动汽车的未来产生重大影响。”
该研究通过提高对快速充电过程中石墨颗粒内锂重新分布物理过程的理解，为开发先进的快速充电协议提供了新的见解。这些知识可以带来高效的充电过程，同时最大限度地降低锂电镀的风险。
除了更快的充电时间外，研究还发现细化石墨电极的微观结构可以提高电池的能量密度。这意味着电动汽车一次充电可以行驶更远的距离。
这些发现是电动汽车电池发展的重大突破。它们可以带来充电速度更快、续航时间更长、更安全的电动汽车，这将使它们成为对消费者更有吸引力的选择。
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