Lityum pil güvenliğinde yeni buluş: yeni TFEP elektroliti yangın riskini büyük ölçüde azaltır
Lityum iyon piller elektrikli araçlarda, akıllı telefonlarda ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Üreticiler daha yüksek performans peşinde koşarken pil güvenliğine de büyük önem vermektedir. Son zamanlarda Japon bilim adamları, daha yüksek voltajlarda pil güvenliğini artırabilecek yeni bir elektrolit bileşimi önerdiler.
Bu araştırma Tokyo Üniversitesi'ndeki (UT) bilimsel bir ekip tarafından gerçekleştirildi ve araştırmaları pilin elektrolit kısmına odaklandı. Bu çözüm, lityum iyonlarını şarj etme ve boşaltma sırasında pilin elektrotları arasında ileri geri taşıyabilir ve ana pillerde kullanılan solventi değiştirerek güvenli, oldukça kararlı çalışma ve yüksek voltaj sağlar ve performansı mevcut lityum pillerin çoğundan daha iyidir. .
Tokyo Üniversitesi'nden bir araştırmacı olan Profesör Atsuo Yamada şunları söyledi: "Pilin voltajı esas olarak elektrolit malzeme ile sınırlıdır. Mevcut lityum iyon pilin içindeki elektrolit çözücü, 1990'ların başında henüz piyasaya sürülen çözücüyü kullanmaya devam ediyor. Bu nedenle, geliştirilmiş bir yöntem bulduk. Geliştirilmiş bir yöntem bulduk. Yeni florlanmış siklik fosfat çözücü (TFEP) elektroliti, mevcut etilen karbonatı (EC) büyük ölçüde iyileştiriyor. "
Ekibin, döngüsel fosfat bazlı elektrolitini, geleneksel elektrolit çözücü EC ve alev geciktiricinin kimyasal yapısını birleştirerek tasarladığı anlaşılıyor. Bu, çözücünün yüksek basınç direnci ve alev geciktiricinin yanmazlığı dahil olmak üzere iki molekülün fosfat özelliklerini sağlar ve böylece lityum pilde yangın riskini en aza indirir.
Elektroliti sentezlerken, araştırmacılar en etkili formülün TFEP / 2,2,2-trifloroetil metil karbonat içinde 0.95 M LiN (SO2F) 2 içerdiğini buldular. Bu özel bileşim, yanmazlığa ve sıfır kendi kendine sönme süresine sahip bir elektroliti sentezleyebilir ve grafit negatif elektrotları ve yüksek voltajlı LiNi0.5Mn1.5O4 pozitif elektrotların kararlı bir şekilde çalışmasını sağlayabilir.
Profesör Yamada, "Beklenmedik bir şekilde, yeni elektrolit çözücü pil voltajını mevcut 3,8 V'den 4,6 V'a yükseltebilir ve ayrıca pil ömrünü uzatabilir."
