锂离子电池 (LIB) 因其高能量密度、长寿命和价格实惠而成为一种核心便携式储能技术。然而,由于严重的锂金属镀层和枝晶生长、缓慢的锂离子脱溶动力学以及受抑制的锂离子传输,它们在低温环境中的使用具有挑战性。
在本研究中,劳伦斯利弗莫尔国家实验室Liwen F. Wan,Nikhil Rampal采用经典的分子动力学模拟来从机制上理解温度和浓度效应对原型电池电解质碳酸乙烯酯中的六氟磷酸锂 (LiPF6/EC) 离子电导率的影响。
文章要点
1)研究人员通过基于图的聚类分析进一步研究了温度和离子形态之间的相互作用,该分析解决了物种特定的离子电导率贡献。利用这些发现,研究人员制定了两个控制电解质性能的基本设计原则:一个适用于环境温度,另一个适用于低温条件。
这项工作中概述的建模框架为确定可用于合理改善 LIB 低温性能的设计原则奠定了基础。
参考文献
Nikhil Rampal, et al, Structural and Transport Properties of Battery Electrolytes at Sub-zero Temperatures, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE01437E