基于热敏电解质的金属电池的热警告和关闭
Yueyang Lan1, Liujie Xiang1, Junyu Zhou1
1School of Chemical Engineering, Sichuan University, No.24 South Section 1 Yihuan Road, Chengdu, 610065, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|June 17, 2024
概括
新的离子液体电解质为金属电池提供可逆过热保护. 这些热响应材料提供警告和关闭阶段,以防止热失控,提高电池的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 热失控是阻碍金属电池采用的主要安全问题.
- 目前的热失控缓解策略往往缺乏可逆性或延迟反应.
研究的目的:
- 开发热敏电解质,用于金属电池的可逆过热保护.
- 设计电解质具有明显的警告和关闭阶段,用于热失控管理.
主要方法:
- 探索具有较低临界溶液温度 (LCST) 特性的离子液体电解质.
- 在LCST上方研究动态增长的聚合物颗粒,以控制电解质特性.
- 在不同温度范围内 (工作,警告,关机模式) 描述电池性能.
主要成果:
- 电解质在70°C以下显示稳定的电池功能.
- 在80°C以上观察到警告模式,电容降低.
- 在110°C时启动的关机模式,显著限制了充/放电能力.
- 在LCST上方的聚合物颗粒生长能够精确控制特定电容和Li+转移.
结论:
- 热反应性LCST离子液体电解质提供智能和可逆的过热保护.
- 开发的电解质可以精确控制电化学性能,从而提高电池的安全性.
- 这种方法为储能系统中自适应过热保护提供了一种新的策略.


