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                  关于锂离子电池

                  2019-10-11 17:38:54 Browse times:74


                  锂离子电池是一种常用的可充电电池,全球市场估计为110亿美元,预计到2020年将增长到600亿美元。锂离子电池的普及是由于其相对于其他电池的优势二次(或充电)电池:


                  ● 在给定容量下比其他充电电池轻

                  ● 锂离子化学物质可提供高开路电压

                  ● 自放电率低(每月约1.5%)

                  ● 不要受到电池记忆的影响

                  ● 环境效益:可充电且有毒的垃圾填埋场减少


                  但是,锂离子电池还遇到了以下问题:

                  ● 循环寿命差,特别是在大电流应用中

                  ● 随着骑行和年龄的增长提高内在阻力

                  ● 过热或过度充电时的安全问题

                  ● 锂离子电池容量要求更高的应用


                  在锂离子电池中,锂离子在放电过程中会从阳极移动到阴极,而在充电时会从阴极移动到阳极。用于阳极和阴极的材料会极大地影响电池性能的许多方面,包括容量。迫切需要新的高容量材料,以解决对更大能量密度,循环寿命和充电寿命以及锂离子电池面临的其他问题的需求。


                  石墨历来用于商业用途选择的阳极,具有典型的第一代Li离子化学工作如下:


                  1.jpg


                  锂离子电池总反应C +的LiCoO 2 ?LIC 6 +栗0.5的CoO 2

                  在阴极:的LiCoO 2 -李+ -电子- ?栗0.5的CoO 2 ?143毫安时/克

                  在阳极: 6C +栗+ + E - ?LIC 6 ?372毫安时/克

                  材料石墨以外一直经研究,硅具有最高的重量容量(mAh / g)。

                  硅的体积容量(Wh / cc),即考虑到锂插入引起的体积增加的硅的容量,仍显着高于与碳阳极材料相关的容量。

                  如果可以在不影响电池寿命的前提下使用硅,则锂离子电池的潜力对锂离子电池的未来具有广阔的前景。

                  给锂离子电池充电时,锂会插入硅中,导致体积急剧增加(最大400%)。放电时,锂从硅中提取出来,并恢复为较小的尺寸。反复的膨胀和收缩会在硅上施加很大的应力,从而导致硅材料破裂或粉碎。反过来,这导致硅碎片与最近的邻居电隔离,并导致电池阳极的导电性损失。因此,常规的硅基阳极的充放电循环寿命通常较短。


                   
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