鉅大LARGE | 點擊量：476次 | 2022年08月23日
解開鋰離子電池固體電解質界面成分 望打造全新電池技術
雖然鋰離子電池已經是當今儲能主流，但是其充放電的分子與原子基礎科學至今還是個謎。
而根據美國能源部阿貢國家實驗室在《NatureCatalysis》研究指出，研究團隊已突破性地得出電極與液態電解質之間的固體電解質界面(solid-electrolyteinterphase，SEI)化學成分。阿貢國家實驗室材料科學部門(MSD)化學工程師DusanStrmcnik表示，這將有助于提高團隊對電池壽命的預測能力，而這對電動車制造廠商至關重要。
長久以來科學家都致力于破解鋰離子電池SEI，但只知道電池充電時形成會形成SEI，在石墨電極上產生千分之毫米厚的薄膜，而該薄膜可保護界面發生有害反應，同時讓鋰離子在電極跟電解質之間穿梭，因此對于鋰離子電池來說，性能良好的SEI為必要條件。Strmcnik指出，電池效率與壽命取決于SEI品質，假如科學家可以找出其化學性質與獨立成分規則，即可借由SEI提升電池效率。
因此阿貢國家實驗室與丹麥哥本哈根大學、德國慕尼黑工業大學和BMW集團的組成國際研究團隊，并成功解開鋰離子電池SEI常見化學物質氟化鋰(lithiumfluoride)。
實驗和計算結果指出，電池充電過程中會產生氟化氫(hydrogenfluoride)電化學反應，從電解質轉變成固態氟化鋰并生成氫氣，這類反應高度依賴石墨、石墨烯和金屬等電極材料，證明電池催化劑的重要性。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該團隊也同時研發新型檢測氟化氫濃度方式，由于氟化氫是由濕氣與鋰鹽(LiPF6)形成的有害物質，該檢測方法在SEI未來科學研究居關鍵地位。研究員NenadMarkovic表示，該研究日后將在BMW電池研發中心測試，研究下一步則是計劃設計全新鋰離子電池技術，為當今鋰離子電池開辟另一條道路。
