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如何用富錳分層技術提高鋰電池比容量

鉅大LARGE  |  點擊量:1255次  |  2018年06月08日  

  美國加州大學伯克利分校的化學家通過富錳分層狀的復合正極技術,使相同重量的鋰離子電池容量提高了2倍。

  這種電池采用傳統的鋰錳尖晶石正極技術,所謂尖晶石結構是指三維排列原子的材料。在目前的鋰離子電池中有一種不平衡存在于兩個電極之間:負極配置可以接受更多的電荷以提高整個電池的比容量。

  富錳分層技術包括兩個含義:1、富錳:就是指高容量的富錳正極,試驗證明,鋰電池正極材料同時具有活性成分和惰性成分,通過正極材料活性成分,鋰離子可在正負極間移動形成充放電;而惰性成分有助于穩定活性物質,從而延長電池壽命。富錳正極材料可以帶來多出1/3的能量密度。2、分層:就是指這種電池的制備采用兩個不同的分層組件,使正極表現為一層層的復合結構,為此,在涂層、孔隙率和材料成分等工藝選擇上需要進行改進。通過分層技術,使鋰電池正極材料配比更趨合理,最終使正極材料可接受的電荷數量獲得極大提升。

  目前配合加州化學家開發這種技術的公司是恩維亞系統公司,公司開發的電池比容量為300Wh/kg,而公司希望通過正極材料的改進將這一指標提高到400Wh/kg。在電池負極荷電量大于正極的情況下,電池容量的提升主要依靠正極材料,這就是富錳分層技術存在的理由,通過這種技術從理論上可以生產出真正的大容量鋰電池

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