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    新型电极材料有望缓解电池冬季性能缩水

      [  中关村在线 原创  ]   作者:张弘韬   |  责编:周博林

        进入冬季,低温环境造成了电动车电池性能大幅缩水,为了解决这一问题,研究人员尝试了多种不同的方法希望解决这一问题,包括通过加装保温层和电暖装置等,但效果似乎并不理想。为了能从根本上解决这一问题,研究人员希望能够通过改变电极材料来提升低温环境中电池的性能。

    新型电极材料有望缓解电池冬季性能缩水
    冬季低温天气造成电池性能严重缩水

        低温环境下,电极的反应速率和锂离子的传输速度都会受到极大影响。为了解决这一问题,研究人员采用了“耐寒型硬碳阳极和功能强大的富锂阴极(lithium-rich cathode)”来克服低温造成的不利影响。

    新型电极材料有望缓解电池冬季性能缩水
    传统锂电池在-40℃环境中性能仅为普通环境的10%

        “硬碳”是一种低成本电极材料,低温环境并不会影响其快速“嵌锂(intercalation kinetics of lithium ions)”能力。当硬碳经过预锂化处理后,可以有效提升电芯使用寿命,并且在充放电过程中都可以实现快速反应。

        预锂化硬碳电极需要与纯锂电极搭配使用,但纯锂电极价格非常昂贵,为了解决这一问题,研究人员又引入了一种名为“富锂钒磷酸钒(lithium-rich vanadium phosphate)”的材料。据了解,采用了新型电极材料的锂电池除了拥有锂电池常规的优点之外,在-40℃的环境中仍能够保持60%以上的性能,而常规锂电池在这种极寒环境中性能仅是常规状态的10%。

        但是,这种电池也存在一个致命缺陷,即当环境温度极低时,电池内部电解质会丧失导电性,如果能够成功解决这一问题,那么使用新电极材料的锂电池将具有非常广阔的市场前景。目前研究人员正在寻找相应的解决办法。

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