哪些鋰電池材料未來有可能大熱?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-14 19:20
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鋰離子電池具有比能量和功率密度高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),在消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為新能源汽車的動(dòng)力源,鋰離子電池在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多問題,如低溫下能量密度明顯降低,對循環(huán)壽命產(chǎn)生相應(yīng)影響,這也嚴(yán)重限制了鋰離子電池的使用規(guī)模。
從正負(fù)極材料和電解液看鋰電池低溫性能的改善
目前,研究人員對造成鋰離子電池低溫性能差的主要因素仍存在爭議,但原因如下:
低溫下,電解液粘度增大,電導(dǎo)率降低。
2.電解質(zhì)/電極邊界膜阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗增加。
三。鋰離子在活性物質(zhì)中的遷移率降低,導(dǎo)致電極極化增強(qiáng),低溫充放電容量降低。
另外,在低溫充電過程中,特別是在低溫、高速充電時(shí),鋰金屬在負(fù)極會(huì)發(fā)生沉淀和沉積。沉積的鋰金屬易與電解液發(fā)生不可逆反應(yīng),消耗大量電解液。同時(shí),sei膜的厚度進(jìn)一步增加,導(dǎo)致電池負(fù)膜表面阻抗進(jìn)一步增大,電池極化增強(qiáng),將對電池的低溫造成極大的損害。能源、循環(huán)壽命和安全性能。
未來最具潛力的鋰電池材料
(1)硅碳復(fù)合陽極材料能量密度高,產(chǎn)業(yè)化400wh/kg以上,但體積膨脹嚴(yán)重,循環(huán)性差。
(2)鈦酸鋰循環(huán)次數(shù)大于10000次,體積變化小于1%,不形成樹枝狀晶,穩(wěn)定性好,充電速度快,但價(jià)格高,能量密度低,約170wh/kg。
(3)石墨烯作為陽極材料和正極添加劑,導(dǎo)電性好,離子遷移快,初效差,約65%,循環(huán)性差,價(jià)格高。
(4)富鋰錳電池的能量密度約為900wh/kg。原材料豐富,但初效低,安全性和循環(huán)性差,配比性能低。
(5)NCM三元材料,一般250Wh/kg,配碳化硅陽極,約350Wh/kg;
(6)碳納米管,導(dǎo)電性好,導(dǎo)熱性好;
(7)涂膜隔膜、基膜+PVDF+勃姆石,提高隔膜的抗收縮性,導(dǎo)熱性低,防止所有熱量失控;
(8)高壓電解液,不必說,隨著能源材料的能量密度,電壓也相應(yīng)增加;
(9)環(huán)保衛(wèi)生水基粘結(jié)劑。
















