鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1320次 | 2022年06月10日
介紹六大鋰電池包材料
六種鋰離子電池組材料將打破壁壘:
1.鈦酸鋰
鈦酸鋰的優(yōu)點(diǎn)是:循環(huán)壽命長(zhǎng),屬于零應(yīng)變材料,傳統(tǒng)意義上沒有SEI;安全性高,鋰插入電位高,無枝晶形成,充放電,熱穩(wěn)定性高;它可以快速充電。
缺點(diǎn):限制鈦酸鋰使用的重要因素是價(jià)格過高,高于傳統(tǒng)的石墨,而且鈦酸鋰克的容量很低,約為170mAh/g。只要改進(jìn)生產(chǎn)工藝,降低制造成本,就可以發(fā)揮鈦酸鋰循環(huán)壽命長(zhǎng)、充電快的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合購(gòu)物中心和技術(shù),鈦酸鋰更適合于公交車和能源存儲(chǔ)類,沒有空間要求。
2.石墨烯
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
優(yōu)點(diǎn):自2010年獲得諾貝爾獎(jiǎng)以來,石墨烯吸引了全世界的關(guān)注,尤其是在我國(guó)。石墨烯在我國(guó)掀起了研發(fā)熱潮。具有透光性好、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良性能。
作為正極和負(fù)極添加劑,可以提高鋰離子電池組的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)循環(huán)壽命,新增內(nèi)部導(dǎo)電功能。
缺點(diǎn):由于石墨烯的量產(chǎn)工藝不成熟、價(jià)格高、功能不穩(wěn)定,石墨烯將是第一個(gè)作為正極和負(fù)極添加劑用于鋰離子電池組的材料。
3.硅碳復(fù)合陽極材料
優(yōu)點(diǎn):硅碳復(fù)合材料作為未來的陰極材料,其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨型陰極的372mAh/g高出10多倍,其產(chǎn)業(yè)化,將大大提高電池的容量。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
缺點(diǎn):在充放電過程中,體積膨脹可達(dá)300%,會(huì)導(dǎo)致硅顆粒的粉體和材料的容量損失??蓱z的吸墨性。循環(huán)壽命的差異。目前,這些問題正在通過硅粉納米級(jí)、硅碳涂層和摻雜等手段得到解決,一些公司已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。
4.鋰錳基陽極材料
高容量是鋰離子電池組的擴(kuò)展方向之一,但磷酸鐵鋰離子電池的能量密度為580Wh/kg,錳酸鎳鋰離子電池的能量密度為750Wh/kg,兩者均較低。富鋰錳基的理論能密度可達(dá)900Wh/kg,已成為研究熱點(diǎn)。
富鋰錳負(fù)極材料具有能量密度高、一次材料豐富等優(yōu)點(diǎn)。
缺點(diǎn):第一次放電功率很低,物料在循環(huán)過程中析氧,安全風(fēng)險(xiǎn)大,循環(huán)壽命很差,倍增器功能低。但潛力是巨大的。
5.應(yīng)用膜片
隔膜對(duì)鋰離子電池組的安全至關(guān)重要,它要求隔膜具有良好的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性,以及在反復(fù)充放電過程中電解液的高度滲透。
涂層隔膜的用途是:促進(jìn)隔膜耐熱性收縮,防止隔膜收縮形成大面積短路;該涂層材料導(dǎo)熱系數(shù)低,阻止了鋰離子電池封裝中某些熱失控點(diǎn)的膨脹,構(gòu)成整體熱失控。
碳納米管
碳納米管本身具有良好的導(dǎo)電功能。由于其與鋰剝離時(shí)深度小、行程短,作為負(fù)極材料,在大倍增器充放電時(shí)極化效應(yīng)小,可以推進(jìn)鋰離子電池組的大倍增器充放電功能。以其獨(dú)特的空心結(jié)構(gòu)、高導(dǎo)電性和大比表面積為載體,提高了其他負(fù)極材料的電性能。
缺陷:碳納米管直接用作鋰離子電池正極材料時(shí),會(huì)出現(xiàn)不可逆容量大、電壓滯后、放電通道不清晰等問題。
一系列相關(guān)政策的執(zhí)行在新能源汽車、動(dòng)力鋰離子電池,充電樁和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)也迅速上升,我相信在未來幾年內(nèi)隨著儲(chǔ)能技術(shù)的提高,鋰離子電池的價(jià)格標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力鋰離子電池將迎來一個(gè)新的工業(yè)高峰!