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“防燃电解液” 开启锂离子电池高性能化之门

导读: 据日本媒体报道,东京大学山田淳夫教授研究团队开发出新型防燃性电解液,该电解液可以使锂离子电池的动作电压由以往的3.7V上升到4.6V,为高密度、安全、高效的锂离子电池的实现做出了重大贡献。

  据日本媒体报道,东京大学山田淳夫教授研究团队开发出新型防燃性电解液,该电解液可以使锂离子电池的动作电压由以往的3.7V上升到4.6V,为高密度、安全、高效的锂离子电池的实现做出了重大贡献。

  据悉,由东京大学研究生院工学系研究科的山田淳夫教授和山田裕贵副教授等组成的研究团队于2016年6月28日公布研究成果称,在物质与材料研究机构组长馆山佳上及以科学技术振兴机构袖山庆太郎为首的研究人员的协助下,目前团队已开发出防燃性电解液。该电解液在提高了锂离子电池安全性的同时,将锂离子电池的动作电压由以往的3.7V上升到4.6V。

  蓄电池所能存储的电量是由容量和电压共同决定的。近些年来,经过不断的研究和技术改良,蓄电池的容量已经得到很大的提升。但是长久以来,蓄电池的电压一直停留在3.7V,在技术层面一直没有进展。

  本次公开的防燃性电解液,是在团队2014年公开的“高浓度电解液”的基础上进行的技术革新。将一种锂盐以极高的浓度溶解到一种溶媒中,从而得到组成成分较为单一的电解液。

  实现高电压,提高安全性

  开发出的防燃性电解液在理化学研究所进行分析。分析的结果显示,与高浓度电解液相比,防燃性电解液中锂离子和负离子的含量更高。由于所有有机溶媒分子都与锂离子配位,因此与现有的有机电解液相比,新开发的电解液无论是在低挥发性和防燃性上,都有很大进步。

  这种特殊的液体构造,能够抑制包括高电压作业时正极表面产生的电解液分解反应、铝电极的腐蚀反应、正极金属电子析出等的副反应。电解液负荷性良好,即使在室温下能进行100次以上充放电,仍能保存90%以上的容量。动作电压也由平均3.7V上升至平均4.6V。

  今后,研究团队还将进一步研究高浓度电解液的作用机制,在将高浓度溶液科学体系化、深入化的同时,引入实用化问题,研制出更高能的电解液。

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