鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:275次 | 2023年12月01日
介紹二次鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
介紹了二次鋰離子電池的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
鋰離子電池具有工作電壓高、比能高、工作溫度范圍寬、放電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池的研究始于20世紀(jì)50年代末,其發(fā)展經(jīng)歷了鋰一次電池、金屬鋰二次電池、鋰離子二次電池三個(gè)階段。
鋰一次電池通常直接采用金屬鋰作為負(fù)極。根據(jù)電解液的類型和所用的陰極材料,可分為可溶性陰極電池(如Li/SO2、Li/SCC12和Li/S02C12)和固體陰極電池(如Li/Mn02、Li/(CF))。LifCuO、固體電解質(zhì)電池(如Li/LiI/I2(P2VP))、熔鹽電解質(zhì)電池(LiA1/lic1-kc1/FeS2)。
自20世紀(jì)初以來(lái),便攜式電子設(shè)備被設(shè)計(jì)得越來(lái)越小,對(duì)更輕、更小、更耐用的可充電電池的需求也越來(lái)越大。雖然錫鎳電池已經(jīng)做了大量工作來(lái)滿足這一要求,但它們的能源性能已經(jīng)達(dá)到極限,對(duì)環(huán)境的影響是顯著的。因此,有必要開(kāi)發(fā)一種新型的電化學(xué)電池。自20世紀(jì)80年代以來(lái),以金屬鋰為正極,無(wú)水解溶液的原電池已成功進(jìn)入市場(chǎng)。與普通干式電解液電池相比,具有以下顯著特點(diǎn):1)電壓高;2)高比能(包括體積比能和重量比能);3)自放電率低;4)反應(yīng)溫度范圍寬。因此,作為高比能電池的候選,鋰離子電池受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
以Li/Mn02為代表的各類鋰一次電池已經(jīng)廣泛進(jìn)入市場(chǎng),說(shuō)明鋰一次電池是一種含鋰鹽的有機(jī)溶劑。20世紀(jì)80年代中期,該系統(tǒng)迅速發(fā)展,變得多樣化,以Li/MoS2、Li/Mn和LiV205為重要系統(tǒng)。然而,金屬鋰與電解液在充放電過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng),使金屬鋰的利用率大大降低到25%。
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%
為了開(kāi)發(fā)二次鋰離子電池,人們做了大量的工作。然而,二次鋰離子電池在發(fā)展過(guò)程中存在許多實(shí)際問(wèn)題,包括:1)循環(huán)性能差;2)充電時(shí)間長(zhǎng);3)安全性能低。幾乎所有這些問(wèn)題都是由充電過(guò)程中形成的鋰枝晶引起的。為了解決鋰金屬陽(yáng)極的缺點(diǎn),人們開(kāi)發(fā)了許多能夠儲(chǔ)存鋰的材料作為陽(yáng)極材料,包括鋁、木材合金和石墨
離子二次電池是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型電池。1985年,索尼公司開(kāi)始研制以金屬鋰為陽(yáng)極、以碳為陽(yáng)極的鋰離子電池。研制成功了以碳為陽(yáng)極的新型二次電池,并于1990年首次推向市場(chǎng)。
有關(guān)離子二次電池原料、特性、工藝技術(shù)及電池性能的研究,請(qǐng)注意后面文章。