最近,发生了多起电动汽车电池起火事件。与智能手机等小型移动设备使用的电池不同,电动汽车的电池组由数百个电池组成,任何不稳定都可能造成重大人员伤亡和财产损失。在各种努力查明电池起火原因的过程中,杏耀代理韩国研究人员开发了一种新的分析方法来评估电动汽车电池的热稳定性。
韩国科学技术研究院(KIST)宣布,Wonyoung Chang博士领导的一个研究小组KIST储能研究中心和金博士Seung最小的碳复合材料研究中心Jeonbuk分支建立了一个实时分析平台的阴极材料的热稳定性评估电池使用透射电子显微镜,通过分析EVs高镍阴极材料化学成分的变化,确定其热降解机理。
电动汽车电池的正极材料是决定电池容量和续航里程的关键因素之一。阴极是由镍、钴、铝等多种金属或镍、锰、钴按照指定的混合比例混合而成,企业和学术界的研究人员正在努力寻找合适的混合比例来增加电动汽车的行驶里程。
阴极材料中含有镍,且镍含量与容量呈正相关关系。此外,由于镍比钴相对便宜,添加更多的镍有效地降低了电动汽车电池的单位成本。然而,镍的致命弱点是它降低了电池的稳定性,因为它很容易对外部环境产生反应。目前正在研发的第三代电动汽车用的阴极材料,其镍含量已经提高到80%或更高,因此稳定性的恶化必须加以改善,以确保安全性。
电池起火的主要原因是带电的氧基阴极材料与可燃液体电解质之间的剧烈放热反应。KIST因此,研究小组专注于表面的阴极与电解质接触和应用各种各样的透射电子显微镜方法(电子能量损失谱、电子衍射、等等),近距离观察和分析阴极的晶体结构和化学成分的变化导致的温度升高。因此,根据NCA(镍、钴、铝)阴极材料的化学成分以及各组成元素对保证电池安全的作用,可以确定电池热稳定性降低的原因。
KIST研究团队研究了在NCA正极材料中增加镍含量比增加铝含量可以提高电池的容量,但它显著降低了在充电上限下的热稳定性(锂离子总量的67%反应)。分析表明,由于缺少不参与氧化还原反应的铝,导致了新的相(O1相)的形成,从而降低了充电过程的热稳定性。新的不稳定相的表面被发现是降低热稳定性的根本原因。
KIST的Wonyoung Chang博士说:“全球范围内发生了一系列电动汽车起火事件,起火的原因,在很多情况下,
杏耀挂机软件 ,都是电池起火。这项研究证实了在开发高性能阴极材料时确保热稳定性的化学成分设计的重要性。
KIST全北分部的Seung Min Kim博士说:“确保阴极材料的热稳定性是推广电动汽车的关键。阴极材料是放热反应开始的地方。”本研究中发展的先进分析技术将有助于确定微量元素的影响,杏耀连接进而开发出保证安全的高性能阴极材料。”