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ECO COM’BAT项目为提升高压电池可持续性开辟新途径 志在减少使用昂贵材料

ECO COM’BAT项目为提升高压电池可持续性开辟新途径 志在减少使用昂贵材料

(图源:Fraunhofer ISC官网)

随着电动化出行趋势日渐明显,新型高性能电池在各方面都面临挑战性的要求,比如续航里程、使用寿命、安全性和充电时间等。而大型电动汽车电池应用的增多,导致资源需求日益紧张。据外媒报道,为共同开发下一代可持续高压锂离子电池,10家产业或研究机构成功加入由欧盟资助的ECO COM 'BAT项目。

ECO COM 'BAT创新项目的目标是将绿色和高性能材料结合起来,加快产品开发步伐,生产下一代高压锂离子电池。该项目由欧盟旗下机构EIT RawMaterials支持,德国Fraunhofer ISC公司负责协调,于2016年4月至2018年12月期间展开。参与该项目的包括材料生产商Arkema和Umicore、电池制造商SAFT和Customcells、研究和技术组织Fraunhofer、CEA、CSIC、ENEA、VITO和达姆施塔特工业大学(Technical University Darmstadt) 。

与传统电池相比,新型电池动力需要更强,使用更可持续的材料。德国Fraunhofer ISC公司的项目协调员Andreas Bittner博士表示:“ECO COM 'BAT项目的主要任务是取代通常稀有昂贵的传统材料,甚至是关键性材料,如电极中的钴和电解质中的氟。”

项目组采用并优化ORMOCER?涂层、低钴NMC 622和基于导电盐双(氟磺酰)亚胺锂(LiFSI)的特殊高压电解液,这种电解液在高压环境下也能稳定运行,可以满足电池的要求。在此项研究中,电池的钴含量降低约20%,电解质中的氟含量降低三分之二。此外,研发人员采用结构碳添加剂Porocarb和Graphistrength,进一步提高能量和功率密度。他们试验将可持续材料集成到软包电池中,与工业参考电池样品相比,软包电池的性能明显改善,在4.3 V下的循环稳定性提高50%。

为了优化ECO COM’ BAT项目材料和电芯,研发人员对电池性能和老化进行了全面的仿真。此外,他们开发和验证了有效的回收概念,以回收镍、钴、石墨和锂等昂贵材料,实现高可持续性。该项目成果助力新一代可持续高压电池的商业化。一旦达到足够的市场需求,这些材料就可以进入实际生产阶段。

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