提升锂电池安全和能量密度该怎么做？
来源：宝鄂实业
2019-10-17 22:16
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美国能源部阿贡国家实验室三天前宣布，科学家们已经通过氧化化学气相沉积技术开发了一种新型阴极涂层，这有助于解决锂离子电池的几个潜在问题。
一种新型的阴极涂层可以提高锂电池的安全性和能量密度
新的涂层有望在市场上买到
与传统的只保护阴极颗粒表面的涂层相比，新的pedot涂层具有穿透阴极颗粒内部的能力，增加了一层屏蔽层。阿贡著名的研究人员和电池科学家哈利勒·阿明（khalil amine）表示，这种新涂层有望在未来几年内上市。
全球信息提供商IHS Markit的数据显示，全球储能市场的不断增长，导致今年预计部署4.3千兆瓦的并网储能设备。科学家们发现的这种新涂层，或许能够解决电池储能行业最为关注的问题——密度和安全性，从而使全球储能市场更加繁荣。
一种新型的阴极涂层可以提高锂电池的安全性和能量密度
新的涂层可以是“双重射击”
显然，电池安全一直是科学家们研究的重点之一，但正是所谓的压力才有动力。
近两年电池设施爆炸事故的发生，无疑加速了电池行业在这一领域的研究。阿贡实验室表示，经过两年的研究和优化，研发出一种涂层，可以防止电池和电解液之间的化学反应，同时让电池的所有其他反应过程都能正常工作，不受干扰。在这项研究中，我们首先从nmc阴极材料中提取颗粒，并用一种叫做pedot的含硫聚合物包裹它们。当电池充电和放电时，聚合物为阴极提供一层保护，使其免受电池电解液的影响。阿贡实验室的化学家徐桂亮说：“这种涂层对使电池工作的所有过程和化学过程，以及可能导致电池退化或失效的所有反应，基本上都是友好的。”
科学家还发现，这种pedot涂层可以抑制充电过程中的氧气释放，从而使结构更加稳定，进一步提高安全性。而通过提高锂离子电池的能量密度，新的阴极涂层pedot有望降低电池的整体成本，从而实现大规模的电气化。研究人员认为，有了这种涂层，含有NMC的锂电池要么可以在更高的电压下工作以增加能量输出，要么寿命更长，或者两者兼而有之。
一种新型的阴极涂层可以提高锂电池的安全性和能量密度
同时，阿贡实验室解决了与锂离子电池相关的另一个重要问题：性能对比试验。评价电极或电解液材料的革新是否是对试验结果的一种改进，但目前还没有锂离子电池的标准化试验方法。
工程师和研究人员经常根据锂离子电池技术的预期应用设计自己的程序来表征锂离子电池。这使得对技术创新的任何比较都极其复杂。
为了解决这一问题，阿贡实验室与华威大学、奥沃能源公司、夏威夷国家能源研究所和捷豹路虎公司合作，回顾了世界各地用于表征锂离子电池性能的各种测试方法的文献，以便深入了解最佳实践。实验室希望“我们的研究结果有一天能为不同用途的锂离子电池的测试提供更可靠、更具可比性的方法。”
