關(guān)于鋰離子電池能量密度的發(fā)展方向,你了解嗎?
什么是鋰離子電池能量密度?人類社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成,比如鋰離子電池能量密度。
固態(tài)電池技術(shù)是突破鋰離子電池能量密度瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比,固態(tài)電池更安全,因?yàn)樗鼈儾话簯B(tài)有機(jī)溶劑,并且沒(méi)有諸如漏液和氣體燃燒之類的問(wèn)題。另外,現(xiàn)在假設(shè)固體電解質(zhì)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度,并且可以在使用金屬鋰陰極時(shí)防止樹枝狀晶體生長(zhǎng)的問(wèn)題。固態(tài)電池的一個(gè)重要問(wèn)題是多樣性,即充電和放電速度較慢。為了解決該問(wèn)題,需要具有高離子電導(dǎo)率的固體電解質(zhì)。
從結(jié)構(gòu)上講,為了增加鋰離子電池的比能,有必要增加鋰離子電池中正極和負(fù)極活性材料的比例。鋰離子電池主要由正極和負(fù)極活性材料,隔板,銅箔,鋁箔,外殼和結(jié)構(gòu)部件組成。其中,唯一能夠?yàn)殇囯x子電池提供容量的活性材料是改善鋰離子電池中的活性材料。比例是改善鋰離子電池最有效的方法。
比亞迪:磷酸鐵鋰離子電池的單體能量密度為150Wh,而隨后比亞迪計(jì)劃將能量密度繼續(xù)提升至160Wh。除了磷酸鐵鋰離子電池比亞迪同時(shí)同步開(kāi)發(fā)三元鋰離子電池,而假如將三元鋰離子電池的技術(shù)結(jié)合到磷酸鐵鋰離子電池上,對(duì)初始化用石墨作為負(fù)極材料的做法進(jìn)行一些調(diào)整,然后在2020年左右比亞迪計(jì)劃將磷酸鐵鋰離子電池的單體能量密度提升到200Wh。
[4]最近,香港科技大學(xué)(hkust)的FrancescoCiucci的團(tuán)隊(duì)使用量子化學(xué)核算系統(tǒng)研究了金屬硼氫化物(Li,Na,Ca,Mg)的熱力學(xué)性質(zhì)及其與電極的相容性。 ]的討論表明金屬硼氫化物在高氧化熱力學(xué)潛在不安全,但其差異化的產(chǎn)品具有更高的電化學(xué)窗口,因此能夠限制電解質(zhì)膜的進(jìn)一步分化,結(jié)果的基礎(chǔ)上提出了世界一種界面穩(wěn)定可以放大到5v的機(jī)械功能金屬硼氫化也是討論和發(fā)現(xiàn)它的剪切模量補(bǔ)償,因此與純金屬電極的機(jī)械適應(yīng)性差和樹突上升難以克制。
除了增加鋰離子電池的直徑,另外一個(gè)有效提高鋰離子電池比能量的方法是減少尺寸的厚度,目前常見(jiàn)的PP-PE-PP三層復(fù)合厚度的厚度一般達(dá)到30um以上,達(dá)到正負(fù)極片的厚度的20%左右,這也造成了嚴(yán)重的空間浪費(fèi),為了減少分割所占的空間,目前總體鋰離子電池廠家普遍采用涂層的薄切片,這些厚度的厚度可達(dá)到20um以下,可以在保證鋰離子電池安全的前提下,顯著的減少分解所占的體積比例,提高活性物質(zhì)占比,提高鋰離子電池比能量。
本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)鋰離子電池能量密度有了初步的了解,對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助,同時(shí)需要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。