A safer organic cathode material with overheating self-protection function for lithium batteries

过热(电) 热失控 阴极 材料科学 锂离子电池 汽车工程 电池(电) 电气工程 工程类 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Tengfei Li,Lihua Wang,Jian Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:431: 133901-133901 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133901
摘要

Rechargeable lithium batteries (LBs) have been widely applied in portable devices, electric vehicles (EVs) and grid energy storage systems due to their higher energy density, long cycle life and lack of memory effect. However, if operated improperly such as thermal impact, mechanical damage or short-circuiting, it will cause the vast heat accumulation of LBs, finally fires or explosions. Here, we report a novel concept that the temperature-sensitive conductive polymer-based materials ([email protected] and [email protected] nanocomposites) as cathode materials with intrinsic overheating self-protection function enabled by removing active anions can mitigate the safety concern of LBs. In normal operation conditions, both [email protected] and [email protected] display a better electrochemical performance compared with the reported anion-active cathode materials. More importantly, the thermal dedoping of electroactive PF6- from P3OT or P3BT matrix when the battery temperature reaches to a given high temperature can provide overheating self-protection for LBs, avoiding the occurrence of thermal runaway. During the charging process, the thermal dedoping of PF6- causes the battery voltage to not rise, namely the loss of charging function. This abnormal voltage signal can offer an early warning of battery overheating, allowing timely handling and preventing the occur of thermal runaway of battery. When discharged, the battery can be rapidly switched off with delivering little capacity, avoiding the continuous heat accumulation and preventing battery from thermal runaway. This work provides a new thermal protection strategy for safer LBs, utilizing the intrinsic overheating protection function of cathode materials without introducing extra thermal protection elements to battery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
没有名字完成签到 ,获得积分10
刚刚
maclogos发布了新的文献求助10
1秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
4秒前
SYLH应助一诺相许采纳,获得10
6秒前
6秒前
小巧谷波完成签到 ,获得积分10
7秒前
忧郁紫翠完成签到,获得积分10
7秒前
able完成签到,获得积分10
8秒前
兔子发布了新的文献求助10
11秒前
青青完成签到 ,获得积分10
13秒前
kangshuai完成签到,获得积分10
14秒前
汤圆完成签到 ,获得积分10
15秒前
强公子关注了科研通微信公众号
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
qxz完成签到,获得积分10
17秒前
清秀的仙人掌完成签到,获得积分10
19秒前
RayLam完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
以韓完成签到 ,获得积分10
20秒前
imica完成签到 ,获得积分10
21秒前
Diamond完成签到 ,获得积分10
21秒前
可耐的问柳完成签到 ,获得积分10
22秒前
HH关注了科研通微信公众号
24秒前
兔子完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
xxx完成签到 ,获得积分10
26秒前
ash发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI5应助哭泣笑柳采纳,获得10
27秒前
倾听阳光完成签到 ,获得积分10
28秒前
iPhone7跑GWAS完成签到,获得积分10
28秒前
chinbaor完成签到,获得积分10
30秒前
怡然猎豹完成签到,获得积分10
31秒前
songvv发布了新的文献求助10
31秒前
ash完成签到,获得积分10
31秒前
35秒前
shezhinicheng完成签到,获得积分10
35秒前
桃花不用开了完成签到 ,获得积分10
36秒前
futong发布了新的文献求助10
38秒前
张瑞雪完成签到 ,获得积分10
41秒前
666完成签到,获得积分10
42秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575908
关于积分的说明 11373872
捐赠科研通 3305715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022