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Neuauflage - Neuer Durchbruch bei der Sicherheit von Lithiumbatterien: Neuer TFEP-Elektrolyt reduziert die Brandgefahr erheblich
Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in allen Bereichen von Elektrofahrzeugen und Smartphones eingesetzt. Die Hersteller legen großen Wert auf die Sicherheit der Batterien und streben gleichzeitig eine höhere Leistung an. Kürzlich haben japanische Wissenschaftler eine neue Elektrolytzusammensetzung vorgeschlagen, die die Batteriesicherheit bei höheren Spannungen verbessern kann.
Die Forschung wurde von einem wissenschaftlichen Team an der Universität von Tokio (UT) durchgeführt, das sich auf den Elektrolytanteil der Batterie konzentrierte. Diese Lösung kann Lithiumionen während des Ladens und Entladens zwischen den Elektroden der Batterie hin und her transportieren und erzielt einen sicheren, hochstabilen Betrieb und Hochspannung durch Ersetzen der in herkömmlichen Batterien verwendeten Lösungsmittel. Ihre Leistung ist besser als bei den meisten vorhandenen Lithiumbatterien .
Professor Toshio Yamada, ein Forscher an der Universität von Tokio, sagte: \"Die Spannung einer Batterie wird hauptsächlich durch das Elektrolytmaterial begrenzt. Derzeit verwendet das Elektrolytlösungsmittel in Lithium-Ionen-Batterien immer noch das Lösungsmittel, das erst Anfang der neunziger Jahre kommerzialisiert wurde. Daher haben wir eine verbesserte Methode gefunden. Unser neuer Elektrolyt aus fluoriertem cyclischem Phosphatlösungsmittel (TFEP) verbessert das vorhandene Ethylencarbonat (EC) erheblich. \"Es versteht sich, dass das Team seinen Elektrolyten auf Basis von cyclischem Phosphat durch Verschmelzen der chemischen Struktur eines herkömmlichen Elektrolytlösungsmittels EC und eines Flammschutzmittels entworfen hat. Dies liefert die Phosphateigenschaften von zwei Molekülen, einschließlich der hohen Druckbeständigkeit des Lösungsmittels und der Nichtentflammbarkeit des Flammschutzmittels, wodurch das Risiko eines Lithiumbatteriebrands minimiert wird.Bei der Synthese des Elektrolyten stellten die Forscher fest, dass die effektivste Formel 0,95 M LiN (SO2F) 2 in TFEP / 2,2,2-Trifluorethylmethylcarbonat enthielt. Diese spezifische Zusammensetzung kann einen Elektrolyten mit Nichtentflammbarkeit und selbstverlöschender Zeit von Null synthetisieren und die Graphitelegativelektrode und die Hochspannungselektrode LiNi0,5Mn1,5O4 stabil laufen lassen.Professor Yamada sagte: \"Unerwartet kann das neue Elektrolytlösungsmittel die Batteriespannung von 3,8 V auf 4,6 V erhöhen und auch die Batterielebensdauer verlängern.\"
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