在實驗室中找到樊鵬越,徐川詢問了一下兩個項目的研發情況。
“電解液的研發速度比如人工SEI薄膜的研發速度要快一些,畢竟它比人工SEI薄膜要簡單不少。”
“目前已經有初步的成品了,目前正在對其進行測試,測試沒問題的話,就能組裝到完整的鋰電池上,進行充放電實驗了。”
“至於人工SEI薄膜的研發,可能還需要一段時間,具體時間不確定,這邊研發出了點問題,正在想辦法解決。我正準備給你發郵件告訴你這事來著的。”
辦公室中,樊鵬越對這段時間以來的項目進度做了一個簡要的彙報。
“出了什麼情況?”
聽到人工SEI薄膜的研發出現問題,徐川有些詫異的問道。
按道理來說,在他提供了詳細的路線與方法的情況下,研發應該一路無阻才對。
樊鵬越:“前段時間於振研究員弄出來了一份SEI薄膜成品,但遺憾的是,這份SEI薄膜的性能方麵並未能達到你之前的要求。”
“檢查測試發現,這種人工SEI薄膜雖然能做到避免鋰枝晶的形成,但它無法徹底驅散鋰離子在負極聚集。”
“理論上來說,它的確解決了鋰枝晶問題,畢竟鋰枝晶不會再形成了,但實際上,因為鋰離子在負極的疊加,同樣會造成庫倫效率降低,並最終導致電池壞死.”
“檢測結果呢?我看看。”
對於於振弄出來的人工SEI薄膜,徐川很感興趣。
雖然他對於鋰電池並沒有什麼太多的研究,不過可以從材料學和數學的角度來對鋰電池中的各種問題進行分析。
這是絕大部分材料學家都做不到的事情,因為他們沒有那麼深厚的數學功底。
“稍等,我這就打印一份過來。”
樊鵬越應了一聲,匆匆離去,不過沒一會,他就帶著一份文件重新趕了回來。
徐川接過尚有餘溫的打印紙,聞著上麵的墨香翻閱了起來。
從上麵記錄的數據,從測試結果來看,從某種意義上來說,這種人工SEI薄膜的確算是解決了鋰枝晶問題。
但析鋰問題與鋰聚集問題它依舊未能解決。
所謂的析鋰,和鋰電池運行有關。
鋰離子電池在充電時,Li+會從正極脫嵌並嵌入負;
但是當一些異常情況出現,比如負極嵌鋰空間不足、Li+嵌入負極阻力太大、Li+過快的從正極脫嵌但無法等量的嵌入負極等異常發生時,Li+就無法嵌入負極了。
這時候的Li+隻能在負極表麵得電子,從而形成銀白色的金屬鋰單質,這也就是常說的析鋰。
鋰枝晶其實就是析鋰的一種。
而當過多的鋰離子聚集在負極形成析鋰時,不僅使電池性能下降,循環壽命大幅縮短,還限製了電池的快充容量,並有可能引起燃燒、爆炸等災難性後果。
此外還會造成的電解液中的鋰離子過度消耗,從而造成庫倫效率越來越低。
用通俗的話來說,就是鋰離子電池容量是呈指數衰減的。
如果電池的每圈的庫倫效率是99%,那麼循環100圈後,它的容量保持率就是36.6%。
也就是說100Ah的電池在這種情況下循環100圈隻剩下36.6Ah的容量。
而他手中的這份資料,顯示出的析鋰效應尤為嚴重。
因此進而造成了組裝的電池庫倫效率僅有99.91%左右。
這個數值聽起來已經很不錯了。但實際上並不高。
拿最出名的某果手機的電池舉例,大部分的正常的電池在正常條件下運行,當充電周期數達到500時,電池最高可保持初始容量的80%。
也就是說電池循環500圈,容量保持率在80%,換算成庫倫效率約為99.96%。
低了足足0.05個百分點,這意味著如果應用這種人工SEI薄膜,鋰枝晶問題是解決了,但電池的充放電數次會降低超過兩百次。
解決了鋰枝晶問題,的確能提升電池容量。
但因此大幅度降低電池的使用壽命,這完全是不值得的。