Nové materiály lítiových batérií s potenciálom v budúcnosti
Materiály lítiových batérií zohrávajú dôležitú úlohu vo výrobnom procese lítiových batérií, najmä v prvej fáze výroby. V prvej fáze výroby je hlavným krokom spracovanie surovín na pólové nástavce. Hlavné procesy zahŕňajú miešanie kalov, poťahovanie, valcovanie, rezanie a výrobu pólových nástavcov. Je potrebné použiťvákuový mixérna zmiešanie pozitívnych a negatívnych aktívnych materiálov a rozpúšťadiel na výrobu kaše použite stroj na nanášanie elektród na rovnomerné nanesenie kaše na kovovú fóliu a potom ju vysušte, aby ste vytvorili pólové nástavce, použite valcovací lis na zhutnenie potiahnutých pólových nástavcov a použite vysekávanie elektród na rezanie pólových nástavcov na požadovanú veľkosť, aby sa prispôsobili rôznym modelom batérií.
Výskum a vývoj nových materiálov lítiových batérií je dôležitou hnacou silou pre pokrok v technológii batérií. Očakáva sa, že vývoj a aplikácia týchto nových materiálov podporí ďalšie zlepšovanie výkonu lítiových batérií a uspokojí potreby nových energetických vozidiel, systémov skladovania energie a iných oblastí pre vysokú hustotu energie, vysokú bezpečnosť a batérie s dlhou životnosťou. Nasledujúci text predstaví niekoľko nových materiálov lítiových batérií s potenciálom v budúcnosti.
1. Materiál zápornej elektródy z kompozitu kremíka a uhlíka
Veľká obrazovka a rozmanité funkcie digitálnych terminálových produktov kladú nové požiadavky na životnosť batérie. Súčasná gramová kapacita materiálov lítiových batérií je nízka a nemôže uspokojiť rastúci dopyt po batériách v termináloch. Ako druh budúceho negatívneho elektródového materiálu je teoretická gramová kapacita kremíkovo-uhlíkových kompozitných materiálov približne 4200 mAh/g alebo viac, čo je viac ako 10-krát viac ako 372 mAh/g grafitových negatívnych elektród. Tento materiál môže výrazne zvýšiť kapacitu batérie, ale naráža aj na problém drvenia materiálu a straty kapacity spôsobenej objemovou expanziou. V súčasnosti sa tieto problémy riešia pomocou nano-glejovania kremíkového prášku, kremíkovo-uhlíkového povlaku a dopovania.
2. Titanát lítny
Lítiumtitanátová batéria je lítium-iónová batéria s lítiumtitanátom ako materiálom kladnej elektródy a uhlíkovým materiálom ako materiálom zápornej elektródy. V porovnaní s tradičnými lítium-iónovými batériami majú lítium-titanátové batérie výhody vyššej bezpečnosti, dlhšej životnosti a vyššej rýchlosti nabíjania. Jeho kladný elektródový materiál lítiumtitanát má vyššiu chemickú stabilitu a tepelnú stabilitu, čo môže zlepšiť bezpečnostný výkon batérie. Materiál zápornej elektródy lítium titanátovej batérie využíva uhlíkové materiály, ako je prírodný grafit, umelý grafit, uhlíkové vlákna atď., Ktoré majú vyššiu špecifickú kapacitu a dlhšiu životnosť.
3. Grafén
Grafén má vynikajúce elektrochemické vlastnosti, vysoký špecifický povrch a elektrónovú a iónovú vodivosť. Môže byť aplikovaný na kompozitné materiály grafénovej zápornej elektródy pre napájacie batérie, kladné elektródové vodivé činidlá pre lítiové batérie a hliníkovú fóliu potiahnutú grafénom, atď., čo výrazne znižuje hmotnosť batérie a tým znižuje kvalitu celého vozidla, predlžuje životnosť batérie a výrazne zlepšuje dojazd a rýchlosť nabíjania elektrických vozidiel. Grafén používaný priamo ako materiál zápornej elektródy má výhody vysokej špecifickej kapacity a vysokej rýchlosti nabíjania a vybíjania.
4. Materiály ternárnych pozitívnych elektród s vysokým obsahom niklu
Trojzložkové materiály s vysokým obsahom niklu (napríklad NCM811) pritiahli pozornosť vďaka svojej vysokej hustote energie, ale čelia aj výzvam v oblasti bezpečnosti a stability. Výskumníci zlepšili svoj výkon a bezpečnosť prostredníctvom povrchovej úpravy, dopingu a štrukturálnej optimalizácie.
5. Materiály pozitívnych elektród na báze mangánu bohatého na lítium
Materiály na báze mangánu bohaté na lítium pritiahli veľkú pozornosť vďaka svojej vysokej gramovej kapacite a vysokonapäťovej platforme a očakáva sa, že prelomia strop energetickej hustoty ternárnych materiálov s vysokým obsahom niklu. Tento materiál môže výrazne zlepšiť hustotu energie lítiových batérií, ale má aj problémy, ako je nízka elektronická vodivosť a pomalá difúzia lítium-iónových iónov. Potenciálnym riešením je vylepšiť ho povrchovou úpravou a nanorozmerovaním.
6. Celopevná lítiová batéria
Celopevná lítiová batéria využíva pevný elektrolyt ako náhradu tradičného tekutého elektrolytu, ktorý má vyššiu bezpečnosť a hustotu energie. Tento nový materiál má vysokú iónovú vodivosť aj vysokú elektronickú vodivosť, ktorá je viac ako 1,000-krát vyššia ako u tradičných materiálov batérií, čo výrazne zlepšuje celkový výkon batérie.
7. Organické materiály elektród
Organické elektródové materiály pritiahli pozornosť vďaka svojim výhodám, ako je obnoviteľnosť, ekologická ochrana životného prostredia, nízka cena a vysoká kapacita. Tento typ materiálu však stále čelí ťažkostiam, ako je vysoká rozpustnosť v elektrolyte, zlá vodivosť a nízka hustota. Jeho materiálne charakteristiky, mechanizmus účinku, vzťah medzi štruktúrou a aktivitou atď. je ešte potrebné do hĺbky pochopiť.
Acey new energy je profesionálny dodávateľ špecializujúci sa naLítiumBatériový laboratórny stroj, Materiál batérie, Stroj na montáž batérií a poskytujeme komplexné riešenie pre montážnu linku valcových batérií a zariadenia na výrobu lítium-iónových batérií. Ak máte záujem, neváhajte nás kontaktovať.
