钜大LARGE | 点击量:1119次 | 2021年06月08日
锂离子电池硅阳极性能提升概况,你了解吗?
在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些组成部分,比如它可能含有的锂离子电池,那么接下来让小编带领大家一起学习锂离子电池。
伴随着经济全球化的进程和能源需求的不断高涨,寻找新的储能装置已经成为新能源相关领域的关注热点。锂离子电池(LIB)是目前综合性能最好的电池体系,具有高比能量、高循环寿命、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染等特点,并迅速发展成为新一代储能电源,用于信息技术、电动汽车和混合动力车、特种航天等领域的动力支持。
自索尼公司最初推出锂离子电池以来,石墨一直是锂离子电池阳极的默认选择材料。但研究人员和制造商一直在寻找用硅来取代石墨的方法,硅是一种丰富的可用元素,同等质量下是石墨能量密度的10倍之多。不幸的是,硅有几个性能问题一直在限制着它的商业利用。
全球的国家和公司都在寻求新型可持续性技术,以从运输、消费品生产到能源生产都可实现气候中立。一旦生产出绿色能源,就要存储起来,以便用于便携式应用,在此过程中,电池技术在绿色能源消费中是一种可行的替代方法。未来,硅会逐渐取代碳,成为锂离子电池的阳极材料,因为硅的容量是石墨的十倍,而现在锂离子电池中的阳极材料就是石墨。
石墨烯是单层的石墨(碳的同素异形体)。然而,也能通过某些操作,分离出几个连接的石墨烯层,出现一种称为“少量层石墨烯”(FLG)的材料。先前的研究已经测试了FLG与纳米硅的使用,但这项新的研究发现,FLG在阳极中使用时,也能显著地提高更大的微米级硅粒子的性能。Loveridge和她的团队发现,这种FLG和微米级硅的混合物可以显著延长锂离子电池的寿命,同时还能供应更高的功率能力。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
目前,全世界的锂离子电池市场规模重要由日本来体现。1995年,日本的锂离子电池的市场规模占全世界锂离子电池市场规模的88.06%。随着便携式电子设备的迅速发展,锂离子电池的市场规模也在不断地扩大。锂离子电池的应用不仅向着小型轻量的小型电器发展,而且也开始向大型电动设备发展。
锂离子电池是由正负极片、粘结剂、电解液和隔膜等组成。在工业上,厂家重要使用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等作为锂离子电池的正极材料,以天然石墨和人造石墨作为负极活性物质。
由于废旧电池中仍残留部分电量,所以预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选;二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离,常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法等来实现二者的完全分离;深度处理重要包括浸出和分离提纯2个过程,提取出有价值的金属材料。
市场对锂离子电池的巨大需求,一方面导致未来将会出现大量废旧电池,这些废旧锂离子电池如何处理才能减轻其对环境的影响,是亟待解决的问题;另一方面,为应对市场的巨大需求,厂家要生产大量的锂离子电池来供应市场。
电动汽车锂离子电池充电新方法,锂离子电池充电原理。近年来,电动汽车越来越受到消费者的青睐,但是电动汽车的电池故障已经成为困扰消费者的问题。
锂离子电池公认的基本原理是所谓的摇椅理论。锂离子电池的充放电不是通过传统的电子传递方式实现的,而是通过锂离子进出晶体层的强材料,能量发生变化。在正常充放电的情况下,锂离子进出一般只引起层间距的变化,而不会造成晶体结构的破坏,所以从充放电的反射来看,锂离子电池是一种理想的可逆电池。