你知道哪些方法可以提高金屬鋰電池的循環(huán)壽命嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-03 11:57
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我們大家都知道，目前大多數(shù)純電動汽車的核心部件電池都是鋰電池，而隨著消費(fèi)者對于續(xù)航里程的要求不斷提高，電池的性能也面臨著更多的考驗(yàn)。雖然金屬鋰的容量密度相對較高，本身的導(dǎo)電性能也較好，但是在使用過程中依舊會面臨著金屬鋰枝晶和死鋰等問題，不僅僅會影響電池的循環(huán)使用，同樣對于電池的安全也存在一定的隱患。
第一，鋰離子在工作發(fā)生電解的時(shí)候，電解液所含的物質(zhì)主要是酯類溶劑，它的反應(yīng)活性比較高，很容易被分解，所以用在鋰電池中穩(wěn)定性較差；但是另外一種物質(zhì)醚類溶劑，它的穩(wěn)定性相對較好，同時(shí)還能抑制金屬鋰枝晶的生長。所以我們可以看出鋰電池中的酯類溶劑在反應(yīng)的時(shí)候，會產(chǎn)生更多的副作用，使得電池的循環(huán)次數(shù)大大降低，壽命也會因此也減少。
第二，我們知道金屬鋰的性能非常的活潑，還原性也較強(qiáng)，它在沉積的過程中存在的一種致密度就顯得非常重要，這種物質(zhì)可以很好的減少金屬鋰與電解液的一些接觸面積，同時(shí)也能夠避開一些副作用的發(fā)生，從而促進(jìn)循環(huán)壽命的增長。
另外，如果要使得金屬鋰電池有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，以及循環(huán)壽命得到更好的增長，還可以改善電解液內(nèi)物質(zhì)的構(gòu)成比例，穩(wěn)定性能較強(qiáng)的物質(zhì)比例可以有所上浮，從而改善電池的密度等性能。
總而言之，想要提高金屬鋰電池的循環(huán)壽命，不僅僅需要改善電解液里面高濃度的醚類溶劑；還要改善金屬鋰本身的一些沉積特性。所以，為了使得循環(huán)壽命更久，續(xù)航里程更長，金屬鋰電池還是很有必要卷土重來的。1. 提高正極活性物質(zhì)的比例：鋰離子做為能量載體，鋰離子才能穿越隔離膜到負(fù)極參與反應(yīng)，可是鋰離子在正極的比例小于1%，其余都是鋰氧化物，因此必須提高正極活性物質(zhì)的比例。
2. 提高負(fù)極活性物質(zhì)的比例：為了因應(yīng)正極鋰離子濃度提高的情況，以避免不可逆的化學(xué)反應(yīng)反造成能量密度衰減。
3. 提高正極材料的反應(yīng)活性：增加正極鋰離子參與負(fù)極化學(xué)反應(yīng)的比例，然而正極活性物質(zhì)的比例有上限，因此研究新的正極材料是提高材料反應(yīng)活性的方法。
4. 提高負(fù)極材料的反應(yīng)活性：這不是主要的解決方法，但可解少負(fù)極材料的質(zhì)量，負(fù)極多為石墨，可將其改為新的負(fù)極材料或納米碳管等以提升活反應(yīng)效率。
5. 其他部分的減重以獲提升效率。
至于，充放電速率的提升方法為：
1. 提高正負(fù)極離子的擴(kuò)散能力：正負(fù)極活性材料都盡量薄，且在活性物質(zhì)的內(nèi)部具有足夠且均勻的孔隙，以利離子通過。
2. 提高電解質(zhì)離子導(dǎo)電率：以加快鋰離子在正負(fù)極之間往來的速度。
3. 降低電池內(nèi)阻。
