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除了石墨烯 动力电池还应用了哪些材料?

北极星储能网  来源:新材料在线    2016/7/28 9:47:13  我要投稿  

北极星储能网讯:最近锂电池被上述新闻刷爆了,一个是新能源的风口——新能源汽车,一个是材料的风口——石墨烯,二者强强联合必然引起大浪。明星新材料石墨烯又一次展现了优势,使得动力电池实现了快充。站在风口新能源汽车,已经引起了大众的关注,我们不禁会想除了石墨烯,还有哪些材料已经应用于动力电池了呢?

材料的选择必然是基于解决新能源汽车遇到的问题与挑战。作为新能源汽车的“心脏”,动力电池面临哪些安全问题呢?动力电池将几十度甚至上百度的电集中在一个小容器中,在这种情况下保证电池安全性不仅需要高质量的正极材料、负极材料、隔膜、电解液等电池原材料,同时对于电池和电芯的包装也需要较高的技术。比如电池的散热、防撞击、阻燃和防水性能。

动力电池的电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,温度对于锂电池的充放电性能影响较大。当电池温度超过95℃时,电池寿命会大大缩短,甚至会使电池隔膜熔融造成短路引发电池起火等安全问题。

大部分电芯和外壳基本都没有固定措施,当电池受到撞击时严重时会出现极耳断裂,电极短路引发起火等危险。因此对于防撞性能要求很高。

电池内进入微量水就会引起电解质LiF6反应产生HF,HF会溶解正极活性物质,使电池容量损失。水分增加,会产生大量的HF气体使得电池膨胀甚至炸裂。电池在使用过程中,环境中的水分会慢慢渗入电芯内部,引起安全事故。

电池应用对防撞击性能要求越来越高,普通的电池包装方式已经不能满足其要求。而大部分电芯和外壳基本都没有固定措施,当电池受到撞击时严重时会出现极耳断裂,电极短路引发起火等危险。

为了应对这些挑战,行业从业者们进行了大量的探索,希望找到一种具有较好的高低温性能,防水性能,韧性,阻燃性等特性的材料,而有机硅材料刚好集以上特性于一身。有机硅以Si-O键为主链结构,侧链通过硅原子与其他各种有机基团相连,结构决定了其兼具无机材料和有机材料性能于一身,使得它具备上述优异性能。20世纪50年代,道康宁公司硅材料帮助航天飞机完美应对了在太空极端的环境中运行的考验。截止目前,有机硅材料已协助美国宇航局“旅行者2号”完成了近100亿英里的飞行。可以想象,将有机硅材料应用于新能源汽车动力电池,将为新能源汽车动力电池保驾护航。道康宁作为有机硅材料的领导者,在这方面做出了开创性的工作,使有机硅材料肩负起了新的使命。

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