介紹六大鋰電池包材料
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-06 11:20
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六種鋰電池組材料將打破壁壘:
1. 鈦酸鋰
鈦酸鋰的優(yōu)點是:循環(huán)壽命長，屬于零應(yīng)變材料，傳統(tǒng)意義上沒有SEI;安全性高，鋰插入電位高，無枝晶形成，充放電，熱穩(wěn)定性高;它可以快速充電。
缺點:限制鈦酸鋰使用的主要因素是價格過高，高于傳統(tǒng)的石墨，而且鈦酸鋰克的容量很低，約為170mAh/g。只要改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低制造成本，就可以發(fā)揮鈦酸鋰循環(huán)壽命長、充電快的優(yōu)勢。結(jié)合購物中心和技術(shù)，鈦酸鋰更適合于公交車和能源存儲類，沒有空間要求。
2. 石墨烯
優(yōu)點:自2010年獲得諾貝爾獎以來，石墨烯吸引了全世界的關(guān)注，尤其是在中國。石墨烯在中國掀起了研發(fā)熱潮。具有透光性好、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良性能。
作為正極和負(fù)極添加劑，可以提高鋰電池組的穩(wěn)定性，延長循環(huán)壽命，增加內(nèi)部導(dǎo)電功能。
缺點:由于石墨烯的量產(chǎn)工藝不成熟、價格高、功能不穩(wěn)定，石墨烯將是第一個作為正極和負(fù)極添加劑用于鋰電池組的材料。
3.硅碳復(fù)合陽極材料
優(yōu)點:硅碳復(fù)合材料作為未來的陰極材料，其理論克容量約為4200mAh/g以上，比石墨型陰極的372mAh/g高出10多倍，其產(chǎn)業(yè)化，將大大提高電池的容量。
缺點:在充放電過程中，體積膨脹可達(dá)300%，會導(dǎo)致硅顆粒的粉體和材料的容量損失?？蓱z的吸墨性。循環(huán)壽命的差異。目前，這些問題正在通過硅粉納米級、硅碳涂層和摻雜等手段得到解決，一些企業(yè)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。
4. 鋰錳基陽極材料
高容量是鋰電池組的擴(kuò)展方向之一，但磷酸鐵鋰電池的能量密度為580Wh/kg，錳酸鎳鋰電池的能量密度為750Wh/kg，兩者均較低。富鋰錳基的理論能密度可達(dá)900Wh/kg，已成為研究熱點。
富鋰錳負(fù)極材料具有能量密度高、一次材料豐富等優(yōu)點。
缺點:第一次放電功率很低，物料在循環(huán)過程中析氧，安全風(fēng)險大，循環(huán)壽命很差，倍增器功能低。但潛力是巨大的。
5. 應(yīng)用膜片
隔膜對鋰電池組的安全至關(guān)重要，它要求隔膜具有良好的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性，以及在反復(fù)充放電過程中電解液的高度滲透。
涂層隔膜的作用是:促進(jìn)隔膜耐熱性收縮，防止隔膜收縮形成大面積短路;該涂層材料導(dǎo)熱系數(shù)低，阻止了鋰電池封裝中某些熱失控點的膨脹，構(gòu)成整體熱失控。
碳納米管
碳納米管本身具有良好的導(dǎo)電功能。由于其與鋰剝離時深度小、行程短，作為負(fù)極材料，在大倍增器充放電時極化效應(yīng)小，可以推進(jìn)鋰電池組的大倍增器充放電功能。以其獨特的空心結(jié)構(gòu)、高導(dǎo)電性和大比表面積為載體，提高了其他負(fù)極材料的電性能。
缺陷:碳納米管直接用作鋰電池正極材料時，會出現(xiàn)不可逆容量大、電壓滯后、放電通道不清晰等問題。
一系列相關(guān)政策的實施在新能源汽車、動力鋰電池,充電樁和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)也迅速上升,我相信在未來幾年內(nèi)隨著儲能技術(shù)的提高,鋰電池的價格標(biāo)準(zhǔn),動力鋰電池將迎來一個新的工業(yè)高峰!
