到底是什么限制了鋰電池的能量密度？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-30 15:52
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其實(shí)，電池背后的化學(xué)體系是主要原因。一般而言，鋰電池的四個(gè)部分非常關(guān)鍵：正極、負(fù)極、電解質(zhì)、膈膜。其中正負(fù)極是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的地方，相當(dāng)于人體任督二脈。
由于目前負(fù)極材料的能量密度遠(yuǎn)大于正極，正極材料就成為了木桶的短板，鋰離子電池的能量密度下限取決于正極材料，所以提高能量密度就要不斷升級(jí)正極材料。但是，我國(guó)高鎳材料開發(fā)起步晚，技術(shù)積累較為薄弱，制備工藝及裝備條件較為落后。高性能的高鎳正極材料，是高比能量動(dòng)力電池開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)之一。
負(fù)極材料也是鋰離子電池的核心材料之一，目前大多采用石墨作為負(fù)極材料。隨著對(duì)續(xù)航里程需求的持續(xù)升級(jí)，傳統(tǒng)石墨負(fù)極已不能滿足市場(chǎng)對(duì)電池能量密度的期望。
據(jù)測(cè)算，硅基負(fù)極材料的比容量可達(dá)石墨負(fù)極的10倍，被看作是后者的替代者。傳統(tǒng)硅基材料的應(yīng)用，主要采用碳包覆技術(shù)，即在硅材料表面復(fù)合一層碳材料。但由于硅材料充放電過(guò)程中體積變化高達(dá)300％，多次循環(huán)后表面包覆的碳材料會(huì)破碎、脫落，對(duì)硅材料的保護(hù)作用大幅減弱，從而導(dǎo)致電池循環(huán)性能不佳。在能耗不變，體積和重量都受限的情況下，新能源汽車?yán)m(xù)航里程，主要取決于電池包的能量密度。
