一个合作研究小组在电池技术上取得了里程碑式的成就。他们在开发不可燃凝胶聚合物电解质(GPE)方面取得的成就，将通过降低热失控和火灾事故的风险，彻底改变锂离子电池(lib)的安全性。
该研究由UNIST能源化学工程学院的宋贤坤教授、韩国化学技术研究院(KRICT)高级特种化学品研究中心的郑秀贤博士和韩国能源研究院(KIER)蔚山先进能源技术研究中心的金泰熙博士领导。研究结果发表在《ACS能源快报》上。
在过去，lib的潜在可燃性引起了人们的极大关注，特别是在电动汽车中，火灾危险对地下停车场构成了严重威胁。为了解决这一关键问题，研究团队成功开发了一种开创性的不易燃聚合物半固态电解质，为减轻电池火灾提供了一种有希望的解决方案。
传统上，不可燃电解质在很大程度上依赖于加入阻燃添加剂或具有极高沸点的溶剂。然而，这些方法往往导致离子电导率显著降低，从而影响电解质的整体性能。
在他们的突破性研究中，研究小组引入了微量的聚合物，创造了半固态电解质。这种新颖的方法极大地提高了锂离子co与现有液体电解质相比，电导率提高33%。此外，采用这种不可燃半固态电解质的袋式电池的寿命特性提高了110%，有效地防止了固体-电解质间相(SEI)层形成和运行过程中不必要的电解质反应。
这种创新电解质的关键优势在于其卓越的性能和不可燃性。聚合物半固态电解质通过抑制燃烧过程中与燃料化合物的自由基链反应，有效抑制电池火灾的发生。研究小组通过定量分析其稳定和抑制自由基的能力，证明了所开发聚合物的卓越性。
Jihong Jeong (UNIST能源与化学工程学院)表示:“电池内部聚合材料与挥发性溶剂之间的相互作用使我们能够有效地抑制自由基链反应。通过电化学量化，这一突破将极大地有助于理解不可燃电解质的机理。”
共同第一作者，UNIST能源化学工程学院和韩国化学技术研究院(KRICT)的硕士生midideum Kim通过各种实验进一步证实了电池本身的卓越安全性。该团队的综合方法包括将不易燃的半固态电解质应用于袋式电池，确保对电解质不燃性的评估扩展到实际电池应用中。
宋教授表示:“研究小组的多学科组成，包括UNIST的电化学，KRICT先进特种化学品研究中心的聚合物合成，以及韩国能源研究院(KIER)蔚山先进能源技术研发中心的电池安全性测试，为实现这一突破发挥了重要作用。”“使用不易燃的半固态电解质，可以直接纳入现有的电池组装过程，将加速未来更安全电池的商业化。”
更多信息:Jihong Jeong等，锂离子电池的阻燃凝胶聚合物电解质，ACS Energy Letters(2023)。DOI: 10.1021 / acsenergylett。3c01128期刊信息:ACS Energy Letters
由蔚山国家提供
国家科学技术研究所
引用:不防火
用于锂离子电池的不燃凝胶聚合物电解质(2023,10月17日)2023年10月17日检索自https://techxplore.com/news/2023-10-fire-inhibiting-nonflammable-gel-polymer-electrolyte.html本文档
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