為了降低數(shù)碼產(chǎn)品更換新電池的概率,即有效緩解蓄電池容量的衰退速度,研究者便設(shè)計出一種含有二硫化鎢納米片的高質(zhì)量鋰電池負(fù)極材料。而之所以選用硫化鎢作為負(fù)極的添加劑的原因是,其是一種惰性材料,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性與生物相容性等特點,能有效避免活性物質(zhì)與有機(jī)電解液之間的發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)。
負(fù)極與電解液之間的反應(yīng)包括以下三個部分:SEI膜的分解;嵌入負(fù)極的鋰與電解液的反應(yīng);嵌入負(fù)極的鋰與黏結(jié)劑的反應(yīng)。
常溫下電子絕緣的SEI膜能夠防止電解液與負(fù)極材料的進(jìn)一步反應(yīng),但是在100℃左右SEI膜會發(fā)生分解反應(yīng)。盡管SEI分解反應(yīng)熱相對較小,但其反應(yīng)起始溫度較低,會在一定程度上增加負(fù)極片的“燃燒”擴(kuò)散速度。
在較高的溫度下,負(fù)極表面失去了SEI膜的保護(hù),嵌入負(fù)極的鋰將與電解質(zhì)溶劑直接反應(yīng)生成乙醛或氧化乙烯。反應(yīng)熱隨著嵌鋰程度的增加而增大,同時它還與黏結(jié)劑的種類有關(guān)。
目前,在負(fù)極方面改善的途徑主要是通過成膜添加劑或鋰鹽來增強(qiáng)它的熱穩(wěn)定性。降低嵌入負(fù)極的鋰與電解液反應(yīng)熱的途徑包括以下兩個方面:減少嵌入負(fù)極的鋰和減小負(fù)極的比表面積。
據(jù)悉,此前還有研究者是通過向鋰電池負(fù)極材料中添加二硫化鎢納米片的方法來提高產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性,進(jìn)而能在很大程度上降低負(fù)極與電解液發(fā)生反應(yīng)的概率。