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              應對儲能電站熱失控的3種鋰電材料改性方法-環球最新
              
      
               來源：維科網儲能   時間：2023-06-02 18:01:34 
        
      
              
	  
      
	  
              
        
              現有的商業化鋰離子電池多采用有機電解液，易燃易爆，尤其是應用于規?；瘍δ茈娬緯r，數萬甚至數十萬個儲能電芯串并聯，極易導致連鎖反應，引起火災、爆炸事故。

              (資料圖)
              儲能鋰離子電池熱失控主要原因有兩個：一個是外部原因，儲能電站空間密閉，內部存儲大量能量，充放電時電化學反應會釋放熱能，本身具有潛在熱失控危險；另一個是內部原因，鋰離子電池電解液電化學反應引發的副反應容易引發熱失控。
              為應對儲能電站熱失控風險，業內提出從鋰離子電池材料改性、鋰離子電站主動安全防護和被動安全防護三個方面提出了解決方法。
              鋰離子電池材料改性主要從電池過充保護劑、鋰離子電池陰極材料和鋰離子電池陽極材料三個方面著手。
              電池過充保護劑
              過充是儲能鋰離子電池不可避免的濫用之一，通過在電池電解液內添加過充保護劑可以有效避免這一現象的發生。
              過充保護劑利用較多的主要有兩類，分別是氧化還原穿梭添加劑和關斷過充添加劑。
              氧化還原穿梭添加劑在比充電結束電壓略高的特定電壓下，可以在電極間可逆地被氧化/還原，并提供過充電保護；在較低或正常的電壓下，其分子不活躍，不會干擾電池內部化學反應。
              目前，典型的氧化還原穿梭添加劑有有吩噻嗪、三苯胺、有機茂金屬、二甲氧基苯和它們的衍生物等。
              關斷過充添加劑屬于不可逆的添加劑，一旦在較高電壓下被觸發，就會永久性地停止電池的運行。它的主要缺點是會對鋰離子電池產生不可逆的氧化作用，從而縮短電池壽命。
              目前，典型的關斷過充添加劑有二甲苯、環己基苯、聯苯、3-噻吩乙腈、2,2-二苯基丙烷等。
              鋰電陰極材料改性
              鋰離子電池陰極材料熱性能改善主要有兩種技術：元素替代和保護性涂層。
              元素替代技術可以穩定晶體結構有效改善層狀氧化物材料的熱性能，如用Al替代過渡金屬Co、Ni和Mn。在鈷酸鋰中摻雜合金元素鎳和錳等，可以顯著提高陰極的起始分解溫度，避免電池陰極在高溫下發生有害反應。
              保護性涂層，主要指在鋰離子電池應急材料上涂一層薄薄的鋰離子導電化合物作為保護層，使陰極表面不與電解質直接接觸，進而避免發生副反應、相變等，從而提高結構穩定性，并減少晶體位點中陽離子的混亂。
              此外，陰極涂層材料一般為熱惰性材料，給陰極添加保護層的同時，還有助于減少其發熱。
              鋰電陽極材料改性
              鋰離子電池陽極材料改進熱點方向是開發人工SEI膜，減輕SEI膜與電解質的電化學反應性能，以改善其熱性能。主流技術有三種，分別是輕度氧化、金屬沉積和聚合涂層。
              有研究人員發現，相較無涂層的石墨陽極，氟化鋁涂層的石墨陽極初始放電容量更高、循環壽命更長、容量保持率和速率性能更高。
              發布人：文濤
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              關鍵詞:【儲能】【儲能材料】      
              
      
               責任編輯： 
              
      
              
        
                
			        
              
      
              
	  
              
	  
		
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