与锂离子电池石墨负极相比,钛酸锂负极可明显提高动力电池的安全性和快速充放电性能,然而钛酸锂电池存在的胀气问题成为制约其规模化应用的主要瓶颈之一。本项目结合实验研究和理论计算,深入研究钛酸锂/电解液的界面反应,从原子、分子水平揭示钛酸锂电池胀气机制和解决方案。项目首先研究电化学化成前后二氧化钛/电解液、钛酸锂/电解液界面自反应过程和机理,分析电极电势、温度、粒径、水分子等因素对界面反应活性的影响;探索溶剂分子与二氧化钛、钛酸锂表面之间的相互作用和成键机制,分析溶剂分解产生气体的反应机理,最终揭示二氧化钛/电解液、钛酸锂/电解液界面反应活性和机理以及对电池胀气的影响。综上研究结果,阐明钛酸锂电池胀气行为及机理,并提出相应的解决机制。本项目旨在通过对钛酸锂/电解液界面反应的基础研究,突破钛酸锂动力电池规模化应用的技术瓶颈,既具有重要的科学意义,又有重要的实用价值。
英文主题词Li4Ti5O12;gassing mechanism;interfacial reaction and remedy;Coating layer;Solid electrolyte interface film