2022-10-27
目前,鋰離子電池中使用的負(fù)極材料一般為碳材料,如石墨、軟碳 (如焦炭等) 、硬碳等。正在探索的陽極材料包括氮化物,PAS,錫基氧化物,錫基氧化物,錫合金和納米負(fù)極材料。作為鋰離子電池的負(fù)極材料,要求具有以下基本性能:
(1) 鋰離子在負(fù)極基體中的插入氧化還原電位盡可能低,接近金屬鋰的電位,從而使電池的輸出電壓高;
(2) 基體中大量的鋰可以可逆的插入和去插入,以獲得很高的容量密度;
(3) 氧化還原電位不會(huì)發(fā)生明顯變化,并且可以保持相對穩(wěn)定的充放電;
(4) 插入的化合物應(yīng)具有更好的導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性,可減少極化并進(jìn)行大電流充放電;
(5) 從實(shí)用角度來看,主要材料應(yīng)價(jià)格便宜,對環(huán)境無污染;碳負(fù)極鋰離子電池在安全性和循環(huán)壽命方面表現(xiàn)出良好的性能,碳材料價(jià)格便宜且無毒。碳負(fù)極材料廣泛用于商用鋰離子電池。
近年來,隨著對碳材料研究的深入,發(fā)現(xiàn)通過對石墨和各種碳材料進(jìn)行表面改性和結(jié)構(gòu)調(diào)整,比容量將由原來的理論值372 mAh/g大幅提高到700 mAh/g ~ 1000 mAh/g,而且鋰離子電池的比能量會(huì)大大提高。
目前,鋰離子電池負(fù)極材料的研發(fā)主要有: 石墨、石油焦、碳纖維、熱解碳、中間相瀝青基碳微球 (MCMB) 、炭黑、玻璃碳等,其中石墨和石油焦具應(yīng)用價(jià)值。一般來說,根據(jù)石墨化程度,碳陽極材料可分為石墨、軟碳和硬碳。石墨材料具有良好的導(dǎo)電性和高結(jié)晶度。它具有良好的分層結(jié)構(gòu)。充放電容量可達(dá)300 mAh/g以上,充放電效率在90% 以上。它可以與提供鋰源的陰極材料一起使用。鋰、鋰鎳酸等匹配,組成電池的平均輸出電壓高。是目前應(yīng)用廣泛的鋰離子電池負(fù)極材料。軟碳材料易于石墨化碳材料材料是指在2500 ℃ 以上的高溫下通過石墨化轉(zhuǎn)化的無定形碳。軟碳石墨化程度低,與電解質(zhì)相容性好。常見的軟碳有石油焦、針狀焦、碳纖維、碳微球等。硬碳材料是指難以石墨化的碳材料,是由具有大鋰容量 (500 ~ 1000 mah/g) 的高分子聚合物熱分解形成的。這種類型的碳也難以在高于2500 °C的高溫下石墨化。
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上一篇文章對鋰電池SEI膜結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了講解,人們一般接受的鋰電極表面鈍化膜模型如下:鋰電池SEI膜1、內(nèi)部是由低氧化態(tài)無機(jī)鹽組成的致密部分;2、外部是由有機(jī)層組成的多孔部分。采用x射線光電子能譜(XPS)分析了鋰電極在烷基碳酸酯電解液中形成的SE
磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)制造工藝與其他鋰電池生產(chǎn)工藝流程圖相似。鋰電池的生產(chǎn)工藝有兩種。因此,磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)工藝流程圖有兩種,分別是卷繞式工藝和疊片式工藝。除了電極片的堆疊步驟不同外,這兩種工藝基本相同。疊片式工藝的優(yōu)點(diǎn)是:(1) 電池芯的形狀和樣式是
鋰離子電池的容量由正極材料的活性鋰離子和負(fù)極材料嵌入和脫鋰的能力決定。正負(fù)極在各種環(huán)境下的穩(wěn)定性決定了電池的性能,甚至嚴(yán)重影響了電池的安全性。因此,電極的性能在一定程度上決定了鋰離子電池的整體性能。目前,商用鋰離子電池負(fù)極材料主要為石墨基碳負(fù)極材料,
從目前鋰電池技術(shù)的發(fā)展來看,大容量軟包鋰電池有助于創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展,其具有重量輕、壽命長、耐用等特點(diǎn),在無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展中非常重要。然而,它們也因波動(dòng)性而聞名,CTIA認(rèn)證計(jì)劃啟動(dòng)前,壞消息意味著消費(fèi)者和消費(fèi)電子制造商越來越質(zhì)疑它們的長期可行性。電子設(shè)
一、磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)LiFePO4作為電池正極,通過鋁箔與電池正極連接,聚合物隔膜將正極和負(fù)極分開,只允許Li+通過。由碳(石墨)組成電池負(fù)極,通過銅箔與電池負(fù)極連接。電池由金屬外殼、鋁塑復(fù)合膜或塑料外殼密封。二、磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1
安全穩(wěn)定,新型石墨烯聚碳電容電池,充滿電后用射釘槍短路,無反應(yīng),放火來燒也不會(huì)爆炸。充電速度快,石墨烯聚碳電池可充電10C的大電流。單節(jié)電池6分鐘即可充滿電,上百節(jié)電池一起充電10分鐘可達(dá)95%以上。功率密度高,可達(dá)200W/KG~1000W/KG,