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第二百三十七章:解决锂枝晶难题的关键(1 / 2)

<b></b>“樊师兄,麻烦给我准备几组制造这种人工ei薄膜的材料。”

思索了片刻,确定心中的想法后,徐川起身吩咐道,他准备自己亲自动手做一下实验。

毕竟数据看的做多,也没有自己动手来一次感悟的更深。

他有预感,这个问题可能并不是很复杂,但如果找不到关键节点,怎么实验都不会搞定。

ei薄膜,指的是液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成的一层覆盖于电极材料表面的钝化层。

这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的特征,是电子绝缘体却是i+的优良导体。

电解液中的i+离子可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”,英文单词pidpeetrytepinterfae,缩写ei。

这就是ei膜的由来。

但天然形成的ei膜并不稳定,自发形成的界面质量差,难以控制i+离子的沉积的态,会导致电池短路、析锂严重、爆炸、起火、自燃等各种问题。

因此在电池制造的时候,研究员就想办法人工制造了一种ei膜,用来代替天然ei膜,起到稳定锂电磁、扩大电池容量、提升电极的循环性能和使用寿命等帮助。

经历了几十年的发展,目前的人工ei膜的种类很多,使用的材料也不尽相同。

比如氧化亚硅、乙酸甲酯、三氧化二锂等等。

不同的负极材料及不同的电解液需要配套不同的人工ei膜。

所以这是个很庞大,且很独立的市场。

徐川瞅准的也是这一点。

因为它能绕过其他国家或者研究所的专利。

一种新型的人工ei薄膜,如果能解决锂枝晶、析锂等问题,那么它就能发展出独一无二属于自己的专利。

且别人根本就无法忽视。

毕竟目前大家使用的电池容量都差不多,而新电池的容量翻倍的话,你不用,别人用了就会抢占所有的市场。

毕竟相同的价格,别人的续航能翻一倍,谁都知道该怎么选择。

除非你能自己研发出来。

但是这种可能性太小了,真要那么容易,早就弄出来了。

花费了几天的时间,徐川亲手制造了一些人工ei薄膜,并应用到了新电池上做出测试实验。

测试结果如之前于振研究员制造的ei膜一样,锂枝晶问题得到了解决,但析锂和锂沉积问题依旧存在。

这让徐川确定了并非实验步骤有问题,那么剩下的就只有材料了。

“是人工ei材料有问题吗?”

看着实验室中正进行充放电循环测试的电池,徐川的目光仿佛犹如透视一般,深入了锂电池中,看到了正在不停搬运锂离子的负极薄膜。

“不,这种人工ei膜没问题,我曾经拆开检测过市面上的锂离子电池研究过,这种成熟的商业用品不可能有缺陷。”

“如果是这样的话,那么导致锂离子出现析锂、锂沉积等问题的原因,可能出现在电解液中。”

“或许是电解液出现了问题,可能是电解液与人工ei膜并不匹配导致的。”

脑海中,一项项的信息在不断的被剖析,利用未来二十年的眼光,徐川在不断的迅速排查着问题。

人工ei材料有问题这一选项被他直接排除。

这就是他的优势。

如果是其他的研究所或者实验室,绝对会将目光继续锁定在人工ei上,认为它不完善,会想尽办法继续改进。因而浪费大量的时间和精力。

但徐川不同,他是站在巨人的肩膀上展望未来,那些地方有问题,他可以凭借先知般的经验来直接排除。

而其他实验室或研究所,即便是怀疑可能是电解液出了问题,也不敢像他一样这般确定。

确定问题并非出自人工ei薄膜上后,他迅速找来了这种新电池使用的电解液。

锂离子电池的电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。

川海材料研究所使用的电解液,是市场上很常见的种类。

主要由环状碳酸酯、碳酸乙烯、二氟草酸硼酸锂等材料构成,此外还有一些其他的添加材料。

其中环状碳酸酯是一种性能优良的有机溶剂,可溶解多种聚合物,是锂电池中最常见的一种有机溶剂。

而碳酸乙烯则是一种不可或缺的添加剂,它添加到电解质中可以显着的提高电池性能。

至于二氟草酸硼酸锂则是电解质锂盐,用于运载锂离子。

三种主要材料,都是相当常见的东西,有着各自的优点和缺点。

徐川并没有理会其他的稀少添加材料,直接将目光锁定在了这三种主要材料上。

大规模且异常的析锂反应和科学直觉告诉他,问题大概率出在这三种材料中的一种中。

思索了片刻后,徐川将目光锁定了碳酸乙烯和二氟草酸硼酸锂上。

这两种材料相对于环状碳酸酯来说,更容易出问题。

环状碳酸酯的性能很稳定,是目前市面上很多锂离子电池都会使用的有机溶剂,如果它出现了问题,那么锂电池的的库伦效率基本提升不到9995%以上。

但目前市面上的电池,库伦效率基本都在9995%以上,所以它应该可以先排除。

至于碳酸乙烯和双草酸硼酸锂,徐川想了想,将最终的选择锁定在二氟草酸硼酸锂这种锂电解质上。

原因一样,碳酸乙烯同样是电解液中常用的添加剂,它几乎存在于每一种类型的锂离子电池中,适应性相当广。

而二氟草酸硼酸锂则不同,尽管市面上很多锂离子电池都是使用的这种电解质锂盐,但它有着自身的缺陷。

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