PNNL研究人員揭示電池首次充電時SEI的形成過程

據外媒報道,美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)的科學家們,將一種特殊設計的鋰離子電池裝入二次離子質譜儀中,在電池工作過程中,從分子級別觀察SEI的形成。

在很大程度上,鋰離子電池初次使用的前幾個小時,決定了它的性能。因為在這段時間,一組分子會自行組合,構成電池的內部組成部分,即固體電解質間相膜(SEI),並在未來幾年對電池產生影響。SEI膜的關鍵作用是,允許一部分粒子通過。進一步瞭解SEI膜,是製造更有活力、更持久和更安全的鋰離子電池的關鍵一步。但是,SEI膜的形成始終是個謎,研究人員嘗試過多種技術,也末能從分子級別見證它的形成過程。

SEI是一種非常薄的薄膜材料,在製造電池時並不存在。只有首次為電池充電時,分子才會聚集,並通過電化學反應形成這種結構。這種結構如同通道,使鋰離子可以在正負極之間來回流動。最重要的是,SEI膜迫使電子繞道而行,使電池保持運轉,並讓儲能成為可能。正是因為有了SEI,鋰離子電池才能為手機、筆記本電腦和電動汽車提供動力。科學家們利用各種原材料,想要製造出最好的SEI膜。但是,不瞭解SEI的產生過程,如同廚師只有食材,卻不懂烹飪。美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)和美國陸軍研究實驗室(US Army Research Laboratory)的研究人員,著手研究SEI膜是如何產生的。

PNNL研究人員揭示電池首次充電時SEI的形成過程


分享到:


相關文章: