发布时间:2022-01-08 10:23:07浏览:668来源: 锂电池厂家
目前,锂电池技术有三个突破方向:正负极材料、电解质和隔膜
正极材料。
锂电池正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料和磷酸铁锂。其中,磷酸铁锂具有其他几种材料所不具备的循环寿命、安全性和材料成本等潜在优势,被认为是最理想的正极材料。
阴极材料。
阴极材料的技术含量相对较低,一般使用石墨作为阴极。然而,尽管石墨阴极材料成功地实现了商业化,但由于使用碳作为阴极,总是有一些不可克服的弱点。因为石墨在电解质中形成了一层钝化膜,该膜可以转移锂离子,但会造成能量损失。此外,当电池被过度充电时,金属锂会在石墨阳极的表面沉淀,从而导致短路。随着温度的升高,处于嵌锂状态的石墨阳极将首先与电解质发生放热反应,可能产生可燃气体并燃烧。因此,石墨并不是最理想的负极材料,寻找性能更好的非碳负极材料是锂离子电池研究中的一个重要问题。
虽然各种非碳负极材料已被广泛研究,特别是近年来,纳米结构的非碳负极材料如锡复合氧化物、氧化钛化合物和钛酸盐化合物等,但这些材料仍有许多问题没有解决,仍不能大量使用,需要不断改进生产路线和工艺。
电解质。
电解液在锂电池的正负极之间起着传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能量等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解锂盐、必要的添加剂和其他原料,在一定条件下按一定比例配制而成。
锂电池中使用的主要电解质是高氯酸锂和六氟磷酸锂。但是,用高氯酸锂制成的电池在低温下效果不好,有爆炸的危险,日本和美国已经禁止使用。而用含氟的锂盐制成的电池性能好,没有爆炸的危险,适用性高。
膜片。
隔膜在锂电池中起着防止正负极短路的作用,并在锂电池的充放电过程中提供锂离子传输通道。简而言之,隔膜是一种多孔的塑料薄膜。然而,它直接影响到电池的容量、循环性能和安全性能。
隔膜的技术含量高,是由于其制孔工艺难度大。目前,国际上隔膜的主流产品是单层聚丙烯(PP)纳米多孔膜、单层聚乙烯(PE)纳米多孔膜、PP/PE/PP三层复合纳米多孔膜等类型,通过横向和纵向精密拉伸。
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