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铅酸电池爆炸吗-锂离子电池正极材料的现在和未

锂离子电池能够说是现在世界上运用最老练最广泛的新能源,如手机电脑等便携式电子产品,电动轿车,电动工具,储能项目。
特别是当时中国政府和本钱张狂出资支撑新能源轿车和动力电池工业的开展,几乎到了如火如荼的境地。
可是放眼未来,锂电工业还有很长的一段路要走,比方高能量密度系统的开发,本钱的进一步下降,资源的收回和运用等问题摆在咱们面前。
今日给咱们介绍下关于锂离子电池资料的现状和未来开展趋势。
咱们知道锂电里一切的资料无非来自于自然界,那首要看一下元素周期表哪些元素能为咱们所用呢?图表a为咱们展现了相关各种元素的价格和在地球上的储量,图表b显现了相关元素的质量比容量和体积比容量。
上面仅仅让咱们对正负极资料相关的元素有一个形象,并不能代表化合物自身的性质和可用性,下面咱们再看一个更直观和经典的图表。
图a是常见的正极资料电位和克容量值(LFSF-氟化铁酸锂铁,LTS-硫化锂钛)图b是转化型正极资料的电位和克容量值图c是常见的负极资料电位和克容量值图d是一切特斯拉电池替换多少钱的正负极资料电位和容量的均值上图可认为研讨者对电池电压,容量,电解液,添加剂的选型等供给根据。
新式电池资料的开发方向会集展现在下图,下面将说到一系列代表性的正极和负极资料,从现在商业化可用的资料到可能在未来商业化的有期望的新资料,别的还有一些正负极资料研讨的根本性质,时机,挑战和最新进展。
增强电池功能的战略:a减小活性资料的粒径尺度:带来更快的离子电子传导率/更高的外表活性/改进机械安稳性b构成复合资料:引进导电介质/机械支撑组织c掺杂和接枝官能团d微调粒子的形状e外表包覆f对电解质的改性正极资料这儿首要包含层状LCO,尖晶石LMO,橄榄石LFP等晶体结构。
大多数正极资料研讨会集在过渡金属氧化物和聚阴离子化合物上,由于它们具有较高的电压和较高的容量(100-200mAh/g和3-5V均匀电压)。
图e给出了典型的正极资料充放电曲线。
以下列举了具有代表性想正极资料特性以及现在的开展水平过渡金属氧化物1.钴酸锂LCOLCO正极资料是由Goodenough初次提出,并且由Sony首要将其并成功商业化。
长处是高比容量,高电压,低自放电现已杰出的循环功能,至今仍广泛运用。
首要的缺陷是本钱高,热安稳性差和高倍率和深循环的容量的快速衰上。
本钱高是由于Co元素的价格高,能够在图一中看到Co的价格。
热安稳性差是指高温150℃状态下正极LCO结构被损坏开释出许多的热构成电池热失控起火爆破。
LCO是现在商业化正极资猜中热安稳性最差的。
尽管热安稳性也在很大程度上取决于非资料要素,例如电池规划和电池尺度,但由于开释的氧和有机资料之间的放热反响,LCO一般阅历超越200℃的热失控。

作者: 本网记者 行业动态
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