寬溫域高比能二次電池在民用和軍事領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)負(fù)極二次電池因其高比能、低成本、裝備工藝簡(jiǎn)單而備受關(guān)注。
為了進(jìn)一步提高無(wú)負(fù)極電池的能量密度，采用能量密集型的高壓正極對(duì)于開發(fā)寬溫域高比能電池至關(guān)重要。然而，由于現(xiàn)有醚基和酯基電解液分別對(duì)高壓正極以及高活性堿金屬負(fù)極的兼容性較差，能夠在寬溫度范圍內(nèi)運(yùn)行的高壓無(wú)負(fù)極電池面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。針對(duì)此，近日王華團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了單溶劑高熵電解液概念，實(shí)現(xiàn)了寬溫域（-20-60℃）、高壓無(wú)負(fù)極軟包鈉電池的制備。而且，在25℃下循環(huán)100次后，容量保持率高達(dá)83%；更令人印象深刻的是該軟包電池展示出領(lǐng)先的能量密度（209 Wh/kg），超過(guò)目前所報(bào)道的鈉離子軟包電池，且遠(yuǎn)高于石墨||磷酸鐵鋰（LFP）鋰離子電池。相關(guān)研究成果以“Sole-solvent high-entropy electrolyte realizes wide-temperature and high-voltage practical anode-free sodium pouch cells”為題發(fā)表于國(guó)際知名期刊Advanced Materials。李艷梅和王佳偉為共同第一作者。
北航王華AM：?jiǎn)稳軇└哽仉娊庖簩?shí)現(xiàn)寬溫高壓無(wú)負(fù)極軟包鈉電池，通過(guò)超聲成像技術(shù)分析結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了單溶劑高熵電解液在很大程度上抑制了氣體生成，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高能量密度和高安全性的可行性。
采用了萬(wàn)龍精益導(dǎo)控Feli系列電池超聲波成像技術(shù)，在無(wú)負(fù)極鈉軟包電池化成和長(zhǎng)期循環(huán)后，對(duì)其內(nèi)部電解液浸潤(rùn)和電解液分解產(chǎn)氣情況進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。從超聲成像結(jié)果可知，單溶劑高熵電解液在很大程度上抑制了氣體生成，也說(shuō)明了同時(shí)實(shí)現(xiàn)高能量密度和高安全性的可行性。
北京萬(wàn)龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)在電池電解液研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，主要通過(guò)無(wú)損、高精度的超聲波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電解液狀態(tài)、分布、浸潤(rùn)性、氣體析出等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。以下是其主要應(yīng)用方向及優(yōu)勢(shì)：
1. 電解液浸潤(rùn)性監(jiān)測(cè)
問(wèn)題背景 ：電解液在電池內(nèi)部（如隔膜、電極孔隙）的浸潤(rùn)程度直接影響離子傳輸效率和電池性能。
超聲波檢測(cè)作用 ：
通過(guò)超聲波的傳播速度、衰減等參數(shù)變化，評(píng)估電解液對(duì)電極材料的浸潤(rùn)狀態(tài)。
可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電解液在電池循環(huán)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)分布，優(yōu)化注液工藝。
2. 電解液濃度及組分分析
問(wèn)題背景 ：電解液的濃度和組分（如LiPF6濃度、溶劑比例）影響電導(dǎo)率和穩(wěn)定性。
超聲波檢測(cè)作用 ：
超聲波在不同濃度電解液中的傳播特性（如聲速、衰減系數(shù)）存在差異，可用于間接測(cè)量濃度。
結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可實(shí)現(xiàn)電解液成分的快速無(wú)損檢測(cè)。
3. 電解液氣體析出監(jiān)測(cè)
問(wèn)題背景 ：過(guò)充、高溫或劣化時(shí)，電解液可能分解產(chǎn)生氣體（如CO?、H?），導(dǎo)致電池膨脹或性能下降。
超聲波檢測(cè)作用 ：
超聲波對(duì)氣泡極其敏感，可通過(guò)信號(hào)反射或聲阻抗變化檢測(cè)微小氣泡的生成和分布。
用于早期預(yù)警電池?zé)崾Э鼗螂娊庖悍纸狻?br />
4. 電解液老化與副反應(yīng)研究
問(wèn)題背景 ：電解液在循環(huán)過(guò)程中會(huì)發(fā)生分解、鈍化膜（SEI/CEI）形成等副反應(yīng)，影響電池壽命。
超聲波檢測(cè)作用 ：
通過(guò)超聲波信號(hào)的變化（如衰減增加）間接反映電解液黏度變化或副產(chǎn)物沉積。
結(jié)合電化學(xué)測(cè)試，可關(guān)聯(lián)超聲數(shù)據(jù)與老化機(jī)制。
5. 固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI）研究
問(wèn)題背景 ：SEI膜的均勻性和穩(wěn)定性對(duì)電池性能至關(guān)重要，但其動(dòng)態(tài)形成過(guò)程難以直接觀測(cè)。
超聲波檢測(cè)作用 ：
高頻率超聲波可探測(cè)電極表面SEI膜的厚度和力學(xué)性能變化。
輔助優(yōu)化電解液添加劑配方，改善SEI質(zhì)量。
萬(wàn)龍精益導(dǎo)控Feli系列電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備介紹
北京萬(wàn)龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司桌面式電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng) Feli 300加快電池研發(fā)、工藝優(yōu)化、失效分析、把控電池質(zhì)量，提高電池良品率，作為給新能源電池賦能服務(wù)者，F(xiàn)eli 300“望、聞、問(wèn)、切”對(duì)癥下藥！是各大高校、研究院所、電池廠、第三方檢測(cè)中心、新能源汽車廠的最佳良配。
該技術(shù)可用于：軟包電池、硬殼電池、固態(tài)電池等
評(píng)論