什么是冷充电电池?

寒冷可能是对汽车电池的威胁。处于冰点以下温度的司机通常必须处理需要跳车的死电池。然而。 宾夕法尼亚州立大学的研究人员 开发了一个解决这个问题的方案。他们开发的新电池有一个额外的材料层,能够进行冷充电。

冷充电池如何工作

冷充电电池有许多组成部分,使其独一无二,无论在什么温度下都能发挥作用。以下是对其工作原理的细分。

自组装单层

该电池包含一个自组装单层(SAM)。自组装单层是一个分子层厚的材料,在沉积过程中由于化学力而与表面结合。沉积后,表面发生化学键,使基材被永久地修改。

在冷充电电池中,该层由电化学活性分子组成,它们分解成保护锂金属电池阳极表面所需的成分。这种新型电池有一个锂阳极,一个锂金属氧化物阴极和一个电解质。电解液中含有 锂离子 导电材料和保护性的薄膜层。

表面反应元素

如果没有保护层,在寒冷条件下充电过快,电池可能会出现锂晶体尖峰,即所谓的树枝状物。这些树枝状物曾是锂离子电池爆炸的原因,最终将导致锂金属电池短路。其后果将是减少电池的使用寿命。

该层在表面发挥作用,它调整那里的分子化学,以抵消这种情况的发生。SAM提供了一个稳定的电解质界面作为其充电,这保护了锂阳极。SAM坐落在一个薄的铜层之上。然后锂在充电过程中撞击单层,后来分解,形成一个稳定的界面层。

新电池提供按需保护

原始层的分解部分在锂的顶部进行改革,撞击铜和剩余层。这些反应产生了对锂的按需保护,防止了枝晶的形成。

冷充电池使用案例

宾夕法尼亚州立大学的研究人员为汽车开发了这个概念。他们还指出,这种电池还可以有其他应用,包括无人机或在水下或低于冰点温度下使用的电池供电设备。

冷充电的未来 

迄今为止的创新有其局限性。它只能充电几百次。发明者实现了提高电池存储能力和防止树枝状物的目标,但他们指出,在商业上可行之前,它还需要更多研究。如果它成为大规模生产和可用的产品,它就有机会以更好的产品颠覆锂电池的格局。

作为电池行业的合作伙伴,航滨仪器将继续关注冷充电电池的进展。 了解更多 关于Airbin在高精度电池测试方面的能力。

发布在

阿尔滨团队

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