测试结果如之前于振研究员制造的sei膜一样,锂枝晶问题得到了解决,但析锂和锂沉积问题依旧存在。
这让徐川确定了并非实验步骤有问题,那么剩下的就只有材料了。
“是人工sei材料有问题吗?”
看着实验室中正进行充放电循环测试的电池,徐川的目光仿佛犹如透视一般,深入了锂电池中,看到了正在不停搬运锂离子的负极薄膜。
“不,这种人工sei膜没问题,我曾经拆开检测过市面上的锂离子电池研究过,这种成熟的商业用品不可能有缺陷。”
“如果是这样的话,那么导致锂离子出现析锂、锂沉积等问题的原因,可能出现在电解液中。”
小主,
“或许是电解液出现了问题,可能是电解液与人工sei膜并不匹配导致的。”
脑海中,一项项的信息在不断的被剖析,利用未来二十年的眼光,徐川在不断的迅速排查着问题。
人工sei材料有问题这一选项被他直接排除。
这就是他的优势。
如果是其他的研究所或者实验室,绝对会将目光继续锁定在人工sei上,认为它不完善,会想尽办法继续改进。因而浪费大量的时间和精力。
但徐川不同,他是站在巨人的肩膀上展望未来,那些地方有问题,他可以凭借先知般的经验来直接排除。
而其他实验室或研究所,即便是怀疑可能是电解液出了问题,也不敢像他一样这般确定。
.......
确定问题并非出自人工sei薄膜上后,他迅速找来了这种新电池使用的电解液。
锂离子电池的电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。
川海材料研究所使用的电解液,是市场上很常见的种类。
主要由环状碳酸酯、碳酸乙烯、二氟草酸硼酸锂等材料构成,此外还有一些其他的添加材料。
其中环状碳酸酯是一种性能优良的有机溶剂,可溶解多种聚合物,是锂电池中最常见的一种有机溶剂。
而碳酸乙烯则是一种不可或缺的添加剂,它添加到电解质中可以显着的提高电池性能。
至于二氟草酸硼酸锂则是电解质锂盐,用于运载锂离子。
三种主要材料,都是相当常见的东西,有着各自的优点和缺点。
徐川并没有理会其他的稀少添加材料,直接将目光锁定在了这三种主要材料上。
大规模且异常的析锂反应和科学直觉告诉他,问题大概率出在这三种材料中的一种中。
思索了片刻后,徐川将目光锁定了碳酸乙烯和二氟草酸硼酸锂上。
这两种材料相对于环状碳酸酯来说,更容易出问题。
环状碳酸酯的性能很稳定,是目前市面上很多锂离子电池都会使用的有机溶剂,如果它出现了问题,那么锂电池的的库伦效率基本提升不到99.95%以上。
但目前市面上的电池,库伦效率基本都在99.95%以上,所以它应该可以先排除。
至于碳酸乙烯和双草酸硼酸锂,徐川想了想,将最终的选择锁定在二氟草酸硼酸锂这种锂电解质上。
原因一样,碳酸乙烯同样是电解液中常用的添加剂,它几乎存在于每一种类型的锂离子电池中,适应性相当广。
而二氟草酸硼酸锂则不同,尽管市面上很多锂离子电池都是使用的这种电解质锂盐,但它有着自身的缺陷。
比如它的溶解度差,离子电导率相对较低等问题。
且更关键的是,它与锂离子电池的负极材料,一般是集流体铝形成稳定的钝化膜。
尽管它能保护负极集流体铝免受电解液的腐蚀,但也会在一定程度上干扰锂离子的通过。
毫无疑问,它是三种材料中最值得怀疑的。
......
确定了目标,徐川也没有继续浪费时间,直接开始了实验。
他并没有将这份工作交给研究所的其他人,而是亲自动手。
测试方法很简单,既然怀疑二氟草酸硼酸锂有问题,那就直接换一种电解质锂盐。
能代替它的产品有很多,无论是常规无机电解质锂盐中的高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂等材料;还是有机电解质锂盐中的双草酸硼酸锂、双二氟磺酰亚胺锂等材料都可以代替。
做一些简陋的实验室电池,用不了多长的时间。
不到六个小时,徐川就完成了整体的实验,不仅更换了电解质锂盐材料,还完成了新电池的初步检测。