下一代鋰離子電池的主要正極材料會是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-01 21:25
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鋰離子電池用納米級硅碳正極材料有望取代石墨烯。近年來，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。在鋰離子電池行業(yè)大規(guī)模投資的帶動下，對鋰離子電池正極材料的需求不斷上升。納米級硅碳復合正極材料越來越受到人們的重視，被科學家們稱為“鋰負極材料的新大陸”。
鋰離子電池用納米級硅碳正極材料有望取代石墨烯
鋰離子電池正極材料。JPG
目前，商用鋰離子電池主要以石墨為陰極材料。石墨的理論比容量為372mA·h/g，而市場上的高端石墨材料可以達到360 ~ 365mA·h/g。因此，提高鋰離子電池能量密度的空間十分有限。硅陽極石墨陽極的質(zhì)量相比具有較高的能量密度和能量密度,體積使用硅陽極材料的鋰離子電池能量密度可以提高8%以上,質(zhì)量體積能量密度可以增加超過10%,而成本每千瓦時電池可以減少至少3%,因此硅負極材料將有很廣闊的應用前景。
硅碳復合正極材料中的硅為活性材料提供了鋰的存儲容量。在去鋰過程中，碳作為緩沖硅顆粒嵌入分散的基體中，體積的變化可以保持電極結(jié)構(gòu)的完整性，保持電極內(nèi)部的電接觸。
納米si-c作為鋰離子電池的負極材料，具有鋰離子存儲容量大、電子通道優(yōu)良、應變小、生長環(huán)境穩(wěn)定等優(yōu)點。基于以上優(yōu)點，本數(shù)據(jù)有望替代石墨作為下一代高能量密度鋰離子電池的陰極數(shù)據(jù)。新能源汽車行業(yè)迎來了爆發(fā)式增長，這將帶動上游鋰離子電池和負極材料的市場規(guī)模大幅提升，納米硅碳負極材料的高能量密度特性將具有競爭優(yōu)勢。
在規(guī)模儲能領(lǐng)域，納米硅碳正極材料也將有更大的應用前景。工業(yè)化和信息化的持續(xù)改進在中國,電力系統(tǒng)一直以持續(xù)改進發(fā)電裝機容量的電網(wǎng)和電力傳輸和分配能力,熱電負荷的增加現(xiàn)代電力系統(tǒng)的差異,增加可再生能源接入電網(wǎng)的電力系統(tǒng)的復雜性的增加,提高客戶對電能質(zhì)量的要求。作為具有良好備用電源的儲能電站，正逐漸成為建設(shè)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
鋰離子電池是目前應用最廣泛的儲能電池。與電動汽車領(lǐng)域相比，鋰離子電池在儲能電站領(lǐng)域?qū)δ芰棵芏鹊囊蟾?，而納米硅碳正極材料的使用為滿足這一需求提供了可能的解決方案。同時，航空航天、船舶等領(lǐng)域?qū)︿囯x子電池提出了更高的能量密度和功率密度要求。納米硅碳材料也是現(xiàn)階段最有前途的鋰離子電池正極材料，其應用前景十分廣闊。
納米技術(shù)作為新時代的前沿技術(shù)，將納米技術(shù)應用于鋰電池正極材料必將給行業(yè)帶來新一輪的技術(shù)突破。硅基材料作為鋰離子電池的負極，具有容量大、來源廣、環(huán)保等優(yōu)點，有望取代目前廣泛使用的石墨負極，成為下一代鋰離子電池的主要負極材料。
