锂电池是现在新能源汽车最为核心的部件,直接关系到新能源电池汽车的性能。国家一直在出台相关的政策促进新能源汽车的发展,相应的也有对于锂电池的相关政策来促进锂电池的发展。为更好地研究新能源锂电池,减碳先锋队于2024年1月展开了社会实践活动中前期调研活动。
目前,传统石墨负极材料由于低的比容量严重限制了锂离子电池能量密度的提升。此外,采用更高电压的正极材料(电压大于4.5 V)与石墨匹配时,虽然能够进一步提高电池的能量密度。但是,在高电压下存在电解液分解、过渡金属离子溶解等一系列问题,导致容量快速衰减以及安全性差等问题。
因此,进一步提高锂离子电池的能量密度和安全性能,发展新型的锂离子电池负极材料尤为关键。基于此,小分队在实验室导师的指导下进行了相关实验。以期制备出高容量、电压平台合适以及成本低廉的锌基硫化物为负极材料,构建全新的高电压正极-锌基硫化物负极电池体系,得到高能量密度,高安全性,低成本的新型锂离子电池。本项目研发和生产的新型锂离子电池,满足电动汽车对锂离子电池高能量密度,高安全性,低成本的需求,有利于进一步推动我国电动汽车领域的快速发展。目前小分队成员已在锌基硫化物负极材料方面开展了初步的研究,制备了两种性能优异的锌基硫化物负极材料,并对材料制备工艺进行了初步的优化。并以锌基硫化物负极材料,与镍锰酸锂和高镍三元高电压正极材料匹配制备了新型锂离子电池。得到的新型锂离子电池与传统的石墨负极锂离子电池相比具有能量密度高、安全性能好以及成本低等优点。
项目目前还在测试阶段,未来将会批量生产进入市场。减碳先锋队希望通过此次调研活动能够加深群众对锂电池的了解和认识,同时呼吁更多的化药学子掌握相关学科知识,立志用自身所学为改变生活贡献自己的青春力量!
(化学与药学学院减碳先锋队 文/ 龚俊琳 谢思冰 摄/沈靖皓)
