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怎樣利用富錳分層技術提高鋰離子電池比容量

鉅大LARGE  |  點擊量:707次  |  2022年02月18日  

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一大好處,通過這種技術從理論上可以生產出真正的大容量鋰電池


美國加州大學伯克利分校的一位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。


這種電池采用的是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。眾所周知,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。

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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%

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。


目前配合上述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一大好處,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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