鉅大LARGE | 點擊量:1700次 | 2022年05月10日
怎么提高鋰電池的能量密度?
1、從負極材料上提高鋰離子電池能量密度和功率密度的方法
(1)多層自組裝結構實現集成不同尺寸的材料的優(yōu)點
在層狀過渡金屬氧化物中,Li和M(M=金屬)陽離子占據O-陣列的八面體空隙。Li層位于兩個相鄰的MO6八面體層之間,Li離子具有二維(2D)擴散路徑
(2)核心/蛋黃-殼層結構供應的協同效應
除了LiFePO4和LiMnPO4之外,LiFexMn1-xPO4也是一種很有前途的負極材料。例如Scrosati及其同事通過兩步沉淀路線制備碳涂層的核-殼結構的LiMn0.85Fe0.15PO4-LiFePO4,很好的結合了LiMnPO4的高電位和LiFePO4的高穩(wěn)定性。
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%
(3)大孔、中孔和微孔的多孔結構適應體積膨脹并促進電解質滲透
獨特的分層結構中有電解質膨脹的宏/中孔的網絡和緩沖的保護性碳殼,有利于持續(xù)電子傳導和快速離子傳輸。
2、從正極材料上提高提高能量密度和功率密度的方法
(1)納米工程技術來增強轉換型正極材料(CTAM)
轉化反應通常是指Li+與過渡金屬化合物(MaXb,M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu,X=O,S,Se,F,N,P等)之間的氧化還原反應。其涉及具有高理論比容量的鋰二元化合物(LinX)的形成和分解(方程式1)。通常,由M-X鍵的離子性確定的反應電位在相關于Li/Li+的0.5-1.0V的范圍內,使得大多數過渡金屬化合物都可以作為潛在的正極。
3、利用核心雙殼電極促進柔性鋰離子電池的高重量能量密度
雖然已報道的柔性材料具有優(yōu)異的特性,但是它們主要的問題是機械穩(wěn)定性程度。盡管碳纖維布(CC)的優(yōu)異機械穩(wěn)定性可以解決該問題,但CC仍然受到低表面積、更大重量和低存儲容量的限制。正如Tong課題組所報道的在柔性CC核-殼陽極([emailprotected])上生長NiCo2O4納米線(NCONWs)來設計單片核-雙殼([emailprotected]CDS)。[emailprotected]@NCOCDS電極顯示出優(yōu)于原始CC涂層NCO([emailprotected])的鋰儲存性能。