鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1081次 | 2019年04月29日
開發(fā)新型鋰電池面臨巨大的挑戰(zhàn)
最近中日美三國政府提出的動(dòng)力電池的發(fā)展目標(biāo),從技術(shù)的指標(biāo)上,核心指標(biāo)是能量密度,越提越高,從300瓦時(shí)每公斤,一直到500瓦時(shí)每公斤,包括美國DOE還有中國的重點(diǎn)專項(xiàng),納米材料、基因組都提出了很高的指標(biāo)要求。
怎么樣實(shí)現(xiàn)這些超高能量密度的指標(biāo),同時(shí)還要兼顧動(dòng)力電池使用時(shí)的安全性、壽命、成本,這是擺在很多研發(fā)人員面前的問題。
從技術(shù)分析的角度,目前主要的動(dòng)力電池還是正極材料匹配人造石墨這一類的負(fù)極材料,接下來提高能量密度,很可能要把硅負(fù)極引入,體積膨脹是很難解決的問題,接下來是把硅負(fù)極用金屬鋰替代,第一個(gè)問題是它不像石墨負(fù)極鋰進(jìn)和出,是非均勻的析出。第二是自發(fā)和電解液發(fā)生反映,體積變化也比較大。固態(tài)電池和業(yè)態(tài)電池在微觀上也是三層結(jié)構(gòu),只是把現(xiàn)在的隔膜電解液替換為固態(tài)電解質(zhì),這是典型的照片,沒有太本質(zhì)的區(qū)別,核心是有可能負(fù)極使用了金屬鋰,在這種情況下,在正極這一側(cè),原來的液體可以充分浸潤正極顆粒,在正極側(cè)接觸,這是難度非常大的。從大家預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)上,如果使用了金屬鋰,現(xiàn)在容易燃燒和爆炸的液態(tài)電解質(zhì),另外使用壽命等等都會(huì)延長,模塊配置等都是大家期望的,包括金屬鋰、鋰硫和鋰空氣電池,這些路線在不斷修改中,但是大體是提高安全性的策略,就是固態(tài)化。
目前總體而言,全固態(tài)鋰電池開發(fā)面臨四個(gè)挑戰(zhàn),一個(gè)是在電極層面,怎么樣滿足正負(fù)極課題和固體電解質(zhì)的離子傳輸,特別是循環(huán)過程中,第二是循環(huán)過程中正負(fù)極材料不能像液體那樣保持非常好的接觸。還有金屬鋰電極的體積變化還有鋰固體的變化。
當(dāng)然,除了鋰電池市場在不斷在革新外,鋰電池連接技術(shù)也同樣在不斷進(jìn)步,目前市面上用的比較多的鋰電池連接器主要就是T插,XT30,XT60,XT90,我們同時(shí)也在期待以艾邁斯為代表的一批鋰電池接頭的廠家會(huì)研發(fā)出更高性能的鋰電池接插件。
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%
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