东京大学首次探索电能存储的物理和化学性质的研究人员发现了一种改进锂离子电池的新方法。他们不仅成功地提高了锂离子电池的电压输出,而且还成功地抑制了影响电池电流范围的危险情况。

改进后的锂离子电池可以使电动汽车更长的旅程成为可能,并创造出新一代的家用储能器,同时提高了消防安全性。

电池的电压受其电解质材料的限制。现在锂离子电池中的电解质溶剂与 1990 年代初商业化时的电解质相同。” Yamada Atsuo 教授说。“我们认为仍有改进的空间。我们的新型氟化环状磷酸盐溶剂(TFEP)电解质大大改进了现有的碳酸亚乙酯(EC),该碳酸亚乙酯如今已广泛用于电池中。”

EC 众所周知是易燃的,在 4.3 伏以上时不稳定。另一方面,TFEP 不易燃,可以承受高达 4.9 伏特的更高电压。如果采用其他尺寸相同的包装,那么额外的电压可能意味着电池可以持续使用更长的时间,然后才需要再次充电。随着以锂离子为动力的电动汽车的激增,这种额外的续航里程和安全性无疑将非常有用。

“我们为这一发展感到自豪,其有效性令人惊讶。这是因为我们提出 TFEP 的方法本身就是新颖的,部分归功于我们与有机化学家中村荣一教授的合作。“大多数关于电解质的研究都是经过反复试验的,对基本化学反应的微小改动很少会带来好处。我们的方法来自对潜在分子结构的理论理解。在通过实验验证之前,我们预测了安全的高压特性。因此确实是一个非常令人惊喜的成果。”