Los nanocristales de disulfuro de tungsteno pueden mejorar la seguridad de las baterías eléctricas

En comparación con otros materiales, los nanocristales de disulfuro de baja dimensión son ampliamente considerados como un material de cátodo prometedor para baterías de iones de litio debido a su estructura en capas y gran área de superficie. La capacidad de difusión de iones es más fuerte, y una mejor estabilidad química y estabilidad térmica, no es fácil para la carga y descarga de iones de litio en la superficie del material, emerge e incrustado con una deformación obvia, pero también puede reducir efectivamente la probabilidad de reacción química térmica con El electrolito solvente Por lo tanto, muestra que los nanocristales de disulfuro de tungsteno pueden mejorar la seguridad de la batería de energía hasta cierto punto.

Entonces, ¿por qué son seguras las baterías eléctricas?

La seguridad de la batería de potencia es el problema más difícil e intratable de todas las contradicciones, que involucra todos los aspectos.

La batería de litio es un tipo de dispositivo de almacenamiento de energía, la energía se puede dividir en dos partes: una es la conversión reversible, en ambos extremos de la carga y descarga reversible; la segunda es su propio consumo de energía, en la reacción de oxidación puede liberar calor. En circunstancias normales, la carga y descarga de la batería o la velocidad de conversión de energía se pueden controlar, pero en forma de energía eléctrica, en caso de un cortocircuito, la tasa de liberación de energía es muy rápida, lo que puede provocar una gran cantidad de acumulación de calor. , cuando la tasa de descontrolado explote, es por eso que las baterías de litio serán la causa principal de los accidentes.

Hay un mecanismo de activación para que la batería pierda el control del calor. Primero, el propio material del cátodo se descompone, lo que genera calor. A su vez, la excitación positiva conduce a una liberación de energía incontrolable, que eventualmente hace que la batería explote y estalle en llamas. Entonces, ¿cómo evitar que las baterías se salgan de control? La primera es la elección de las materias primas, en la medida de lo posible elija un mayor nivel de seguridad o materiales que liberen menos energía para la batería; en segundo lugar, desde la perspectiva del diseño de la batería, los accidentes de seguridad de la batería son causados ​​principalmente por defectos de la batería.

Los factores que afectan la seguridad de la batería de potencia incluyen: (1) densidad de energía. En general, cuanto mayor es la densidad de energía de los materiales, como los materiales con alto contenido de níquel 811, menor es la estabilidad térmica; (2) Carga rápida. gran corriente para cargar el vehículo eléctrico, lo que significa que cuanto más rápida sea la velocidad de carga, la temperatura interna de la batería será más fácil de saltar y mayor será el riesgo potencial de seguridad de la batería.

Por lo tanto, con el fin de mejorar la seguridad de las baterías de energía, algunos investigadores han sugerido que se deberían utilizar láminas de nanómetros de disulfuro de tungsteno para producir materiales de electrodo negativo de alto rendimiento. Esto se debe principalmente a que el disulfuro no solo tiene una densidad de capacidad específica teórica más alta, pero también tiene un punto de fusión más alto y una mejor resistencia a la corrosión. Como material de producción negativo, puede evitar la reacción entre el producto y el electrolito.Además, como material en capas, los nanocristales de disulfuro de tungsteno son muy favorables para el movimiento de los iones de litio, que a su vez pueden ralentizar eficazmente la tasa de aumento de temperatura de Baterías recargables con alta corriente.

Hoy en día, con la mejora continua de la conciencia de seguridad de las personas y el desarrollo de una nueva industria energética, se espera que los nanomateriales de disulfuro de tungsteno en escamas sean los materiales preferidos para aliviar los problemas de seguridad de las baterías eléctricas.