提高鋰離子電池容量和快速充放電方法有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-15 14:52
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鋰離子電池是許多設(shè)備（從手機(jī)到電動汽車）最普及的電源。與傳統(tǒng)電池相比，這些電池的比容量高、使用壽命長和安全性好。盡管有這些優(yōu)勢，增加電池的容量和提高充電速度仍是亟需解決的問題。
鋰離子電池的物理基體是由多孔聚合物材料分隔開的兩個電極，即陽極（正）和陰極（負(fù)）。充電時，電流把鋰離子從陰極移動到陽極，而電池使用時，鋰離子向相反方向移動。當(dāng)電池電量耗盡時，電極之間鋰離子的移動能力很低，這就是為什么智能手機(jī)買了幾個月后，需要比原來更頻繁地充電的原因。
現(xiàn)在，使用石墨烯可以延長電池的壽命。石墨烯是一種獨特的二維材料，因發(fā)現(xiàn)該材料在2010年授予了諾貝爾物理學(xué)獎，它的比表面積大、導(dǎo)電性和彈性好。石墨烯可廣泛用于各個工業(yè)領(lǐng)域，包括儲能設(shè)備。
俄科學(xué)家研制的復(fù)合材料是由兩種異質(zhì)層（石墨烯和二硫化釩）組成的二維結(jié)構(gòu)，這種薄片的厚度大約為1納米。研究證實，不僅可以把鋰離子限制在該材料的表面上，而且還可以約束在層間的空間里，最終結(jié)果導(dǎo)致材料的高比容量。
科學(xué)家估計，該復(fù)合材料的正極材料容量可達(dá)569mAh/g，比現(xiàn)在鋰離子電池最常用于陽極的石墨要高出幾乎一倍。理論計算表明，石墨烯和釩的化合物不僅保證電子轉(zhuǎn)移的效果好，而且確保了材料的機(jī)械強(qiáng)化。
除了容量之外，該復(fù)合材料關(guān)鍵的特點是鋰離子在材料內(nèi)部的遷移率高。這就可以快速給電池充電或者給大功率設(shè)備供電。此外，離子的高遷移率能夠使電池在低溫下正常工作。
在研究中科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)另一個重要的特征，在材料充填鋰離子后，也能夠在復(fù)合材料里保持石墨烯獨特的電子特性。科學(xué)家認(rèn)為，這種效應(yīng)為控制石墨烯基納米材料的性能提供了新的可能。第一、正極材料采用納米級的磷酸鐵鋰，相比三元材料，磷酸鐵鋰分子里的氧被牢固的束縛在磷酸根中，很難成為助燃劑。磷酸鐵鋰的熱失控溫度為500多℃，而三元熱失控溫度為200℃以下，鐵鋰電池從材料領(lǐng)域講比三元安全的多。
第二、本公司電池所用隔膜采用濕法工藝+陶瓷涂覆技術(shù)，隔膜在高溫下收縮率低，大大降低了電芯短路概率。
第三、公司采用汽車電芯工藝，從制成到檢測層層把關(guān)，有缺陷電芯會被篩選出來，不會流入正品。
第四、在出廠前進(jìn)行過充、過放、短路、針刺等安全測試，達(dá)到不起火、不爆炸。
第五：Pack采用全自動日本焊機(jī)，四點同時焊接，不虛焊，出廠前進(jìn)行振動測試，保證出廠前合格率100％ 。
