Polifosfato de amonio que permite celdas prácticas de alto contenido de níquel no inflamables: verificación del...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Tecnología de Baterías

Sus antecedentes:

• Las baterías de alto contenido de níquel son propensas a problemas de seguridad térmica.
• El polifosfato de amonio (APP) es un retardante de llama de bajo costo con efectos inciertos sobre el rendimiento de la batería.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto del APP en el rendimiento electroquímico, la seguridad y la interfaz de las celdas de bolsa LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂/Grafito@10%SiO.
• Determinar la concentración óptima de APP para mitigar la fuga térmica.

Principales métodos:

• Modificación del electrolito con diversas concentraciones de APP (0%, 5%, 10%).
• Pruebas de ciclaje electroquímico y rendimiento.
• Pruebas de abuso térmico.
• Análisis de interfaz.

Principales resultados:

• Las celdas con un 10% de APP no se encendieron durante el abuso térmico.
• Las tasas de retención de capacidad después de 137 ciclos a 0.5 C fueron del 96,9% (5% de APP) y del 96,8% (10% de APP).
• El engrosamiento de la interfaz del electrodo y la pérdida de litio activo contribuyeron a la disminución de la capacidad.
• El rendimiento general fue superior con un 5% de APP en comparación con un 10% de APP.

Conclusiones:

• El polifosfato de amonio es un retardante de llama eficaz para baterías de alto contenido de níquel.
• Un aditivo de electrolito de APP al 5% proporciona un equilibrio entre la seguridad mejorada y el rendimiento electroquímico mantenido.
• Esta estrategia ofrece un enfoque prometedor para mitigar la fuga térmica en baterías de potencia de alta densidad energética.