Mod udvikling af sikre og holdbare højtemperatur lithium-svovl batterier

Sikkerhed har altid været en stor bekymring for elbiler, især forebyggelse af brand- og eksplosionshændelser med de bedst mulige batteriteknologier.

Lithium-svovl-batterier betragtes som den mest lovende kandidat til elbiler på grund af deres ultra-høje energitæthed, hvilket er over 5 gange kapaciteten af ​​almindelige kommercielle Li-ion-batterier. Denne høje tæthed gør det muligt for elektriske køretøjer at køre længere afstande uden at stoppe for en opladning.

Imidlertid, batterier, der kører ved de høje temperaturer, der er nødvendige i elektriske køretøjer, udgør en sikkerhedsudfordring, efterhånden som brand og andre hændelser bliver mere sandsynlige.

Prof. Andy Xueliang Sun og hans forskningsteam fra University of Western Ontario, i samarbejde med Dr. Yongfeng Hu og Dr. Qunfeng Xiao fra den canadiske lyskilde, har udviklet sikre og holdbare højtemperatur Li-S-batterier ved hjælp af en ny belægningsteknik kaldet molekylær lagaflejring (MLD) teknologi for første gang. Denne forskning er blevet publiceret i Nano bogstaver .

"Tæt samarbejde med CLS for at få sådanne detaljerede oplysninger er meget vigtigt for vores forståelse, " sagde Dr. Sun. "Vi skal ikke kun designe nye materialer til energilagring, men også dyb forståelse for videnskaben bag materialer."

"Vi demonstrerede, at MLD alucon coating tilbyder en sikker og alsidig tilgang til lithium-svovl batterier ved forhøjet temperatur, " sagde Dr. Sun.

MLD er en ultratynd-film teknik med applikationer i energilagringssystemer, giver præcis og fleksibel kontrol over filmtykkelse og kemiske sammensætning af målmaterialet i molekylær skala.

De MLD aluconcoatede kulstof-svovlelektroder viste meget stabil og forbedret ydeevne ved temperaturer så høje som 55oC, hvilket vil forlænge batteriets levetid væsentligt for højtemperatur Li-S batterier.

Røntgenundersøgelser ved CLS afslørede den specifikke mekanisme og interaktion mellem svovl og alucon MLD-belægning.

"Ved at bruge synkrotron-baseret højenergi røntgenfotoelektronspektroskopi (HEXPS), det viste, at belægningen ender med at hindre uønskede bivirkninger, " sagde Dr. Hu. Dette opnås som belægningen passivering af overfladen af ​​elektroden.

Næste, holdet vil fokusere på sikre lithium svovlbatterier med synkrotron røntgen in-situ batteri undersøgelse i fremtiden.