關(guān)于鋰離子電池高能量技術(shù)分析,你了解嗎?
什么是鋰離子電池高能量技術(shù)?隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如鋰離子電池。
2019年鋰離子電池市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著國(guó)家對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的扶持,電動(dòng)車逐漸成為鋰電池的第一大需求產(chǎn)業(yè)。由于鋰電池生產(chǎn)廠家在技術(shù)上的革新,人們對(duì)鋰電池的需求仍會(huì)不斷增長(zhǎng),鋰電池行業(yè)發(fā)展前景較好,前瞻預(yù)計(jì)到2024年我國(guó)鋰電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1500億元。
高能量密度發(fā)展道路包括:高壓負(fù)極材料、高克容量負(fù)極材料。高壓陰極材料一般是指應(yīng)用電壓高于4.2v的陰極材料。鋰鈷酸、鋰錳酸,三種都是高壓材料。與此同時(shí),高壓鋰鈷氧化物的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,其中許多用于高端數(shù)字產(chǎn)品,其能量密度高于普通的三元電池。目前,高壓鈷酸鋰離子電池的電壓一般為4.35v。未來(lái)3-5年內(nèi),4.4v和4.5v高壓鋰鈷酸電池可能會(huì)大規(guī)模使用。三種高壓陰極材料很少使用,基礎(chǔ)研究階段。然而,三元高壓陰極材料可能是未來(lái)達(dá)到300Wh/kg能量密度的突破點(diǎn)。
鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過(guò)程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中,同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負(fù)極用插入或脫插表示)。在充放電過(guò)程中,鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
鋰離子電池憑借其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)率先在手機(jī)、筆記本電腦等3C數(shù)碼領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái),全球溫室效應(yīng)日趨顯著,世界各國(guó)政府均加大對(duì)可再生資源的重視程度,在政策大力支持下,全球新能源汽車市場(chǎng)進(jìn)入快速發(fā)展通道。動(dòng)力電池領(lǐng)域受全球新能源汽車市場(chǎng)快速發(fā)展帶動(dòng),成為近年來(lái)拉動(dòng)全球鋰電池市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的主要因素。
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過(guò)程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。
在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定會(huì)有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。





