高倍率长寿命的锂离子电池,通过预充电策略改善低温性能
冬天寒冷的时候,汽车往往会出现问题。对于电动汽车来说,这并不是什么好事,在低温下不可避免地会损失可充电锂离子电池的容量。现在,中国科学家提出了避免电池动力学急剧下降的策略。在“应用化学”杂志发表的一篇研究报告中,他们设计了一个具有耐冷硬碳阳极和强大的富锂阴极的电池系统,整合了重要的初始锂化步骤。
他们并没有使用额外的锂电极,而是采用锂富磷酸钒电极进行锂化和正常电池操作。在第一次充电过程中,阴极失去一些锂离子到阳极,在这里它们被插入和储存。然后,科学家们将锂还原的磷酸钒阴极和预锂化的硬碳阳极(Li(x)C)结合起来,形成一个工作的锂离子电池体系。科学家解释说,这个完整的电池“保持了传统锂离子电池的高能量密度特性,展现出超级电容器般的高功率和长循环寿命。而且,在低至零下40摄氏度的温度下,它的容量约为三分之二。传统的锂离子电池仅保留10%。作者说:“这一成就源于磷酸钒阴极固有的低温能力和预锂化的硬碳阳极的快速动力学。许多进一步的测试表明,这些电池满足了电化学电池的其他参数。
缺陷仍然是在极端寒冷的条件下失去电导率的电解质。如果这一点得到解决,这个系统可能会提供一个有吸引力的设计,以获得最佳性能,耐寒的电动汽车发动机。