Какие факторы влияют на удельную энергию литий-ионных аккумуляторов?

Плотность энергии, так сказать, ограничивает текущие литий-ионные батареи самым узким местом развития. Будь то мобильные телефоны или электромобили, люди с нетерпением ждут, когда плотность энергии батареи может выйти на новый уровень, продлить срок службы батареи продукта или ассортимент больше не будет беспокоить главные факторы.

От свинцово-кислотных аккумуляторов, никель-кадмиевых аккумуляторов, никель-металлогидридных аккумуляторов до литий-ионных аккумуляторов плотность энергии непрерывно улучшалась, но скорость возрастания относительно скорости развития промышленного масштаба относительно уровня человеческий спрос на энергию слишком медленный. Некоторые шутят, что прогресс людей застрял здесь в «батарее». Конечно, если в какой день можно реализовать глобальную беспроводную передачу энергии, где «беспроводная» может получить электричество (например, сигнал мобильного телефона), тогда люди больше не будут нуждаться в батарее, социальное развитие также, естественно, не будет работать на батарее.

В связи с ситуацией плотности энергии становятся узкими местами, все страны мира для формулирования соответствующих целей политики аккумуляторной отрасли, как ожидается, приведут к значительному прорыву в аккумуляторной промышленности с точки зрения плотности энергии., США, Япония и другие страны в 2020 году целевые показатели, установленные правительством или отраслевой группой, в основном указывают на 300 Вт / кг, эта цифра на основе текущего вознесения близка к 1 раз. Долгосрочная цель на 2030 год, 500 Вт / кг или даже 700 Вт / кг / кг, аккумуляторная промышленность должна иметь большой прорыв в химической системе, было ли возможно достичь этой цели.

Есть много факторов, которые могут влиять на плотность энергии литий-ионной батареи, литий-ионную батарею существующей химической системы и структуры, в частности, каковы очевидные ограничения?

Мы проанализировали выше, и ACTS, как энергоноситель, на самом деле является литиевой батареей, другие вещества являются «отходами», но чтобы получить стабильную, стойкую, сохранность энергоносителя, «отходы» незаменимы. литий-ионные батареи, литиевые, чем в среднем качества чуть более чем на 1%, оставшиеся 99% ингредиентов не несут функцию накопления энергии других веществ. знаменитые слова Эдисона, успех 99% пота плюс 99% вдохновения Кажется, что везде ах, 1% красные, остальные 99% - зеленые листья, которых нет.

Итак, чтобы улучшить плотность энергии, первое, о чем мы думаем, - это увеличить долю лития, в то же время, чтобы как можно больше иона лития вышли из анода, переместились на катод, а затем должны отсчитайте от катода исходный возврат к положительному (не меньше) циклу транспортировки энергии.

1. Улучшение положительной пропорции активного материала

Чтобы улучшить положительную пропорцию активного материала, в основном для того, чтобы улучшить долю лития в той же химической системе, содержание лития (при прочих равных), плотность энергии также может иметь соответствующее возрастание. Таким образом, при определенном размере и ограничение веса, мы надеемся, что положительный активный материал, еще немного.

2. Увеличьте долю активного материала катода.

Это сделано для того, чтобы сотрудничать с увеличением положительного активного материала, требуется больше отрицательного активного материала, чтобы приспособиться к ионам лития, запасенной энергии. Если активного материала катода недостаточно, дополнительное отложение ионов лития на поверхности катода, скорее, чем встроенный внутрь, необратимая химическая реакция и уменьшение емкости аккумулятора.

3. Улучшить анодный материал удельной емкости (г).

Существует колпачок положительного активного материала, не ограниченный. При условии, что количество положительного активного материала должно, только как можно больше ионов лития из положительного, чтобы снять заделку, участвовать в химических реакциях , чтобы улучшить плотность энергии.Таким образом, мы надеемся, что мы можем удалить встроенный ион лития по сравнению с положительной долей активного материала выше, качество более высокого показателя удельной емкости.

Это причина, по которой мы изучаем и выбираем различные анодные материалы, от литий-кобальтовой кислоты до фосфата лития-железа, а затем и до материала за три юаня, чтобы достичь поставленной цели.

Он уже был проанализирован, литий-кобальтовая кислота может достигать 137 мАч / г, а марганцево-кислота литий-железо-фосфат литий фактические значения составляют около 120 мАч / г, никель-кобальт-марганец 3 юаня может достигать 180 мАч / г. вам нужно исследовать новые анодные материалы и прогресс индустриализации.

4. Повышение удельной емкости анодных материалов.

Относительно, удельная емкость анодных материалов не является литий-ионной батареей. Плотность энергии является основным узким местом, но при дальнейшем увеличении удельной емкости отрицательный означает меньшее количество материалов отрицательного электрода по качеству, может вместить больше ионов лития, таким образом достигая целей возрастающей плотности энергии.

Для углеродных материалов с графитовым катодом теоретическая удельная емкость составляет 372 мАч / г, на основе исследований твердых углеродных материалов и наноуглеродных материалов удельная емкость может быть увеличена до более чем 600 мАч / г. Анод на основе олова и кремния. материалы, может также увеличить удельную емкость анода до очень высокого уровня, это направление текущих исследований горячей точки.

5. Снижение веса и похудение.

В дополнение к положительному или отрицательному активному материалу, электролиту, изоляционной пленке, адгезиву, проводящему агенту, накопителю жидкости, матрице, материалу оболочки и т. Д. Все литий-ионные батареи составляют «мертвый вес», составляющий около 40% от всей вес батареи.Если вы можете уменьшить вес материала, это не влияет на производительность батареи в то же время, это также может улучшить плотность энергии литий-ионных батарей.

В этом эссе вам необходимо провести подробное исследование и анализ электролита, изоляционной пленки, клея, матрицы и жидкости, материала оболочки и производственного процесса, чтобы найти разумное решение. целый спектр аккум.

Из приведенного выше анализа видно, что для повышения плотности энергии литий-ионного аккумулятора требуется системное проектирование, чтобы улучшить производственный процесс, улучшить характеристики существующих материалов, а также разработать новые материалы и новую химическую систему. аспекты, ищущие краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные решения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.