提高电池性能测试

时间：2016年3月31日

来源：科学日报-美国能源部/美国阿尔贡国家实验室

摘要：参比电极会增强从锂离子电芯循环中提取出的数量和质量的信息。

        参比电极用于测量单个电极的电压。阿尔贡电池研究员Daniel Abraham（丹尼尔 亚伯拉罕） 说：“一些信息是至关重要的，特别是在开发电池的大规模应用的时候，例如电动交通工具，它对能量密度和使用寿命的要求比对用于手机和电脑的电池要高得多。”“这些详细的资料提供了深刻的理解在电池健康这一方面；研究员需要在其发展的各个阶段评估电池的材料”

        Abraham（亚伯拉罕）说，阿尔贡电池研究员已经处于利用参比电极来评估锂电池性能的前列。 他们的研究提供了重要的信息关于电芯老化现象，包括测试温度和电压循环的效果。缓解老化的根源可以增加电芯的寿命和提高应用的商业可行性。

        直到最近，阿尔贡电池研究员，在锂-锡的基础上，只用一个参比电极来收集信息。然而阿贡团队发现由夹在正极和负极之间的锂-锡参比电极，同时定位旁边的纯锂金属，他们可以得到电极荷电状态的变化，活性物质的使用，活性物质的流失和阻抗的变化。

        在测试新的参比电极配置时，研究员用了一个含有锂氧化阴极(NCM-523)，阿尔贡自主研发的硅-石墨阳极（Si-Gr）和各种电解质（包括氟化碳酸亚乙酯-fluoroethylene carbonate或碳酸亚乙烯酯-vinylene carbonate）的电芯。锂氧化阴极(NCM-523)和硅-石墨阳极（Si-Gr）这两种材料都是有益于开发高能密度锂离子电池来延长车辆的行驶里程。

        Abraham（亚伯拉罕）说，含硅的电极在锂离子电芯里储存的能量是2倍。但是因为含硅的电芯退化速度会更快，阿尔贡团队想知道括氟化碳酸亚乙酯-fluoroethylene carbonate和碳酸亚乙烯酯-vinylene carbonate的影响除了对电芯电解液的。他另外还说了：“我们新的参比电极的配置确认是对这些添加剂是有有利影响的，不仅有利于减小容量损失，而且也有利于缓和阻抗的上升在没有这些添加剂的情况下”