Как впервые решить проблему низкой эффективности литиевой батареи

Литий-ионные аккумуляторы Несколько больших огорчений: вредитель Аккумулятор Первый эффект низкий, заправка 10 9 Ann была заложена; Два цикла жизни плохие, падение менее 500; Три раздражает низкое напряжение АКБ, заключает 4,2 В.

Для литиево-ионной батареи срок службы низкий, было выполнено много исследовательской работы, с учетом мер по материалу электродов, с учетом мер по электролиту, с учетом мер по структуре электродов, относительно зрелый, срок службы лития ионный аккумулятор значительно улучшился.

И ввиду низкого напряжения батареи, создаваемого материалами для высоковольтных электродов, а также из-за того, что поддерживающий электролит постепенно созревает, постепенно разрабатываются приложения.

Только впервые проблема низкой эффективности не была хорошим решением, нет зрелого решения, есть разработка компании 3 м инертного порошка лития, хотя может использоваться в качестве дополнительного катодного источника лития, но из-за из-за плохой безопасности (опасность взрыва пыли), высокой стоимости (высокая стоимость материала, высокая стоимость модификации оборудования) в краткосрочной перспективе трудно получить широкий спектр применений, и анод для лития представляется возможным вариантом , анод для лития должен только присоединиться к оксиду лития в аноде, стоимость невысока, не меняет исходный процесс, не используется металлический литий, поэтому безопасность значительно повышается.

В типичном LiCoO2 / C все батареи, например, в процессе зарядки в первый раз, с введением Li +, графитовый потенциал постепенно снижается, когда ниже потенциала стабильности электролита, электролит будет на поверхности графитового анода. уменьшение разложения, потребление части лития, что приводит к необратимой емкости около 10%. Когда катод в необратимой емкости более твердых материалов, таких как углерод, кремний, потеря емкости будет более очевидной.

Li5FeO4 является идеальным источником литиевого анода, его удельная емкость 867 мАч / г, теория на моль Li5FeO4 может обеспечить пять Li +, благодаря традиционному анодному материалу, смешанному с определенным количеством Li5FeO4, может значительно повысить эффективность иона лития. аккумулятор впервые и плотность энергии.

XinSu и т. Д. Для Li5FeO4 в качестве связанных исследований положительного источника лития, они использовали катод LiCoO2 (кулоновская эффективность 98%), катод впервые использовал твердый углерод (кулоновская эффективность только около 80%), Li5FeO4 с использованием твердофазного синтеза . В процессе зарядки в первый раз материал LFO может выделять не менее 4 Li +, что эквивалентно более чем удельной емкости 700 мАч / г, как показано в следующем уравнении реакции:

При этом большая часть ионов лития снова не обратимо внедряется в LiFeO2, но эти ионы лития можно использовать, чтобы компенсировать негатив с необратимой потерей емкости. Таким образом, при использовании в анодном материале нам нужно только присоединить небольшое количество банки Li5FeO4.

Экспериментальное исследование показало, что при добавлении только 7% LFO в материал анода положительная емкость заряда составляет 233 мАч / г, впервые и первая разрядная емкость составляет 160 мАч / г, только 7% содержания LFO обеспечивает При добавлении 31% Li + эти ионы лития могут в конечном итоге попасть в материалы анода, чтобы впервые решить проблему низкой эффективности катода.

Поэтому, когда в качестве анодных материалов используются графитовые материалы (необратимая емкость около 10%), может оказаться целесообразным уменьшить содержание LFO в аноде.

Расчет может знать, когда соотношение емкости катода составляет 1: 1, поскольку необратимая емкость твердого углерода больше, фактически приводит к положительной остаточной емкости всего 129 мАч / г (зарядное напряжение 2,7-4,3 В). , а после присоединения LFO к аноду, из-за добавленного лития LFO в процессе зарядки впервые происходит потеря лития, что делает положительную обратимую емкость для остальной части 159 мАч / г, что означает, что аккумулятор имеет около 10% плотности энергии вознесения.

7% LFO обеспечивает дополнительный 31% ионов лития, таким образом, можно уменьшить количество добавленного LFO, соответствующим образом, чтобы просто удовлетворить необратимую емкость катода (например, графит примерно на 10%, материалы Si примерно на 25%), поэтому Плотность энергии батареи также может быть улучшена.

В то же время исследование также показало, что добавление LFO не только впервые повышает эффективность батареи, а также потому, что LFO обеспечивает дополнительный Li, значительно улучшает производительность цикла батареи, в 50 раз увеличивается сохранение циркуляционной емкости. от 90% до 95% (LCO / твердый углерод). Цикл в течение долгого времени после анализа спектра отрицательной энергии батареи и дифракции рентгеновских лучей показал, что материал LFO после высвобождения генерируемого иона лития LiFeO2 останется в положительном состоянии, там Fe не растворяется, опять же в катодном осаждении Fe элемент риска.

Материал Li5FeO4 представляет собой безопасный, надежный и эффективный источник лития с добавлением анода, его стоимость относительно невысока, может выделять большое количество ионов лития, при зарядке в первый раз и высвобождении продукта активность ионов лития чрезвычайно низкая, не будет повторяется или внедренный литий растворяется, поэтому это своего рода чрезвычайно имеет потенциал для положительного источника лития, с кремниевым анодом высокой емкости, применение высокой необратимой емкости анодных материалов, рыночный спрос на литиевый анодный заполняющий материал будет в дальнейшем расширен.

Страница содержит содержимое машинного перевода.