大國院士 作品

第二百三十七章:解決鋰枝晶難題的關鍵


  能解決鋰電池中的鋰枝晶問題,證明這條思路和理論是完全沒有問題的。

  但是于振研究員製造出來的人工sei薄膜卻沒有達到理想中的效果,這引起了徐川的好奇和深思。

  在他的推測中,這種問題不應該出現。

  鋰枝晶問題本就是析鋰問題的一部分,如果鋰枝晶問題能被解決的話,那麼析鋰問題也應該能得到解決,或者至少能得到一部分的解決。

  然而手上的檢測結果卻告訴他,析鋰問題並沒有得到解決,甚至更加對嚴重了。

  這讓徐川有些百思不得其解。

  ......

  盯著手中的檢測結果,徐川認真的翻閱的起來。

  從數組對照實驗來看,應用了這種新型人工sei薄膜的鋰離子電池,對照原本的鋰離子電池,負極析鋰的效率更高。

  如果原先的鋰離子的庫倫效率在99.94%~99.96%區間的話,那應用了新型人工sei薄膜的鋰電池,庫倫效率降低到了99.91%~99.2%左右。

  別看只有零點零三、四左右佔比,但實際上,它對於充電循環次數的影響極大。

  】

  “有意思,到底是什麼原因造成了這個問題?”

  看著對照實驗的表格數據,徐川摸著下巴思索著。

  上輩子他可沒有聽說過這個問題,這種新型人工sei薄膜也廣泛的應用到了社會各界。

  這說明這個問題已經是解決了的。

  他很相信自己的記憶力,對於這種重要的東西,哪怕重生過一次,也過了好些年的時間,也不可能記錯什麼。

  “是實驗步驟出了問題,還是說材料出現了問題?”

  盯著對照數據,徐川將一個個猜測排除,最終留下了兩個可能性最大的想法。

  .......

  “樊師兄,麻煩給我準備幾組製造這種人工sei薄膜的材料。”

  思索了片刻,確定心中的想法後,徐川起身吩咐道,他準備自己親自動手做一下實驗。

  畢竟數據看的做多,也沒有自己動手來一次感悟的更深。

  他有預感,這個問題可能並不是很複雜,但如果找不到關鍵節點,怎麼實驗都不會搞定。

  ......

  sei薄膜,指的是液態鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發生反應,形成的一層覆蓋於電極材料表面的鈍化層。

  這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質的特徵,是電子絕緣體卻是li+的優良導體。

  電解液中的li+離子可以經過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”,英文單詞solidelectrolyteinterface,縮寫sei。

  這就是sei膜的由來。

  但天然形成的sei膜並不穩定,自發形成的界面質量差,難以控制li+離子的沉積的態,會導致電池短路、析鋰嚴重、爆炸、起火、自燃等各種問題。

  因此在電池製造的時候,研究員就想辦法人工製造了一種sei膜,用來代替天然sei膜,起到穩定鋰電磁、擴大電池容量、提升電極的循環性能和使用壽命等幫助。

  經歷了幾十年的發展,目前的人工sei膜的種類很多,使用的材料也不盡相同。

  比如氧化亞硅、乙酸甲酯、三氧化二鋰等等。

  不同的負極材料及不同的電解液需要配套不同的人工sei膜。

  所以這是個很龐大,且很獨立的市場。

  徐川瞅準的也是這一點。

  因為它能繞過其他國家或者研究所的專利。

  一種新型的人工sei薄膜,如果能解決鋰枝晶、析鋰等問題,那麼它就能發展出獨一無二屬於自己的專利。

  且別人根本就無法忽視。

  畢竟目前大家使用的電池容量都差不多,而新電池的容量翻倍的話,你不用,別人用了就會搶佔所有的市場。

  畢竟相同的價格,別人的續航能翻一倍,誰都知道該怎麼選擇。

  除非你能自己研發出來。

  但是這種可能性太小了,真要那麼容易,早就弄出來了。

  ......

  花費了幾天的時間,徐川親手製造了一些人工sei薄膜,並應用到了新電池上做出測試實驗。

  測試結果如之前于振研究員製造的sei膜一樣,鋰枝晶問題得到了解決,但析鋰和鋰沉積問題依舊存在。