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流行的锂电池新材料盘点

流行的锂电池新材料盘点

电池材料

锂电池产业将继续升温,而最流行的锂材料的又有哪些呢?流行的锂电新材料大家盘点如下:
1,石墨烯
在该国近两年,石墨烯相关的“产业”正如火如荼。在石墨烯锂行业的应用是值得关注的。什么是石墨烯?石墨烯(石墨烯)是碳原子与sp2杂化轨道?维材料以形成薄膜的蜂窝状六边形晶格面,只有一个碳原子的厚度。石墨烯是目前世界上也是最硬最薄的纳米材料,它几乎是完全透明的只有2吸收。光的3%; 的热导率高达5300W / MK,比碳纳米管和金刚石,其电子迁移率超过15000平方厘米/ VS在室温下,或高的碳纳米管比硅晶体关闭,只有大约10 -8惆的电阻率高米,或比铜银以下,对地球材料最小电阻。

石墨烯具有下列主要生产方法:用机械剥离方法,化学气相沉积(CVD),氧化 – 还原法,溶剂汽提法,溶剂热法,高温还原,还原光的,外延晶体生长法,微波法,电弧,电化学等。。
术语目前“石墨烯电池”是非常热。目前,几乎所有的商品与石墨系负极材料的锂离子电池。此前,华为宣布,在锂离子电池领域取得重大研究突破,推出了业界第一款基于石墨烯的耐高温长寿命锂离子电池。实验结果表明,基于石墨烯的新高温技术可以是锂离子电池10,以提高上限温度,使用寿命为2倍于正常锂离子电池。可以预见,在2017年,石墨烯材料将继续流行锂业。
2,硅阳极
随着电子技术,以及电动车辆的快速发展的迅速普及,对于高能量的锂离子电池的需求越来越强烈,和石墨材料的比只有372mAh / g的容量的传统理论,可以不能满足比锂离子电池的需求越高可以,巨大的市场需求的刺激,各种新的负电极材料的开始出现,例如硅材料,负电极,基于锡的负极材料,氮掺杂的多孔石墨负极材料和过渡金属硫化物(例如二硫化钼)等。,其中许多新的阳极材料的,目前的技术是用于硅阳极材料更成熟,现已实现小规模的商业应用。
事实上,一个高电压,聚合物,硅阳极都是三个锂电池,但硅阳极是一种新技术,多数是根据锂作为碳基材料,碳基负极但由于此可逆容量只有372mAh / g的负极材料的,严重地限制了锂离子电池的未来发展,有必要开发下一代锂离子电池的阳极材料的。在研究的过程中,研究人员发现,硅元素(Li22Si5)中的一个的能力达到4200mAh / g时,具有优异的材料开发高容量电池。使用该负极材料和使用几乎没有容量衰减时产生的电池,有利于提高电池的寿命。连同在地球上,成本低,并且因此富硅储量是用于锂离子电池非常有前景的负极材料。
3,铝箔践踏
践踏电池阴极箔是新的基板,相对于传统的铝箔,铝箔践踏良好的导电性和低的内部电阻率,高机械性能和韧性等。,可以防止由毛刺的短路,提高了电极材料的密合性,通过放电容量和更长的电池寿命的锂离子电池的大。
中国科学院先进技术研究院深圳雪峰Tong等人开发了一种双阳极箔基于践踏离子电池,它不仅作为铝箔集电体被用作负极材料。当相比于石墨材料,Al具有更高的理论比容量,形成的LiAl结构时,具体的容量可达到993mAh / g时,形成Li9Al4材料,的2235mAh / g的比容量,电压平台只有0.19-0.45V相对于Li + /锂,与硅相比具有较小的体积膨胀,形成当Li9Al4,只有97%的体积膨胀,并且还具有良好的导电性的Al材料,易加工性和成本优势,但在Al负仍然需要提高自身的生命周期。
碳涂覆的多孔铝负电极制备工艺简单,该方法是首先铝电解蚀刻处理,然后用材料的表面上PAN上的层涂覆,低温固化和高温碳化后,可以在一个层中形成铝箔节目碳层,PAN过程可以重复,以改善碳的含量,发现大约为1的碳涂覆的碳含量。5%,约两个碳涂层2的碳含量。8%,约4%三碳涂覆的碳含量。
如图4所示,陶瓷膜片橡胶混合
由于锂电池材料是影响其安全性能的重要因素,以保证锂电池的安全,使用更安全隔成了许多企业在考虑的方向之一。
陶瓷隔板,纳米级陶瓷颗粒被涂覆在所述隔板。其主要作用是提高隔膜的热收缩,隔板防止短路造成的大面积的收缩率。此外,低导热性的陶瓷,为了防止电池的热失控点积分膨胀一些热失控。高温度通常可以在约200℃。经涂敷的陶瓷市场主要用于高电压的电池和电池。它的方向,有两种:一种是用氧化铝涂覆的至LG,通过浸渍表示; 第二是做芳纶的表面层向日本帝代表人类的。
陶瓷膜未来将有广泛的应用,是解决锂离子电池安全性问题的一个重要手段,也是未来发展的锂电池隔膜
5,隔膜涂覆凯夫拉
与锂电池储能,新能源汽车,以促进电动自行车,隔膜市场快速增长,对陶瓷涂层膜片,以增加渗透三元材料需求。膜片,无论是通过高温基质膜,所述膜或无纺织物和纸张的开发,在未来静电技术特定领域必须替换现有的膜技术制备PI,TPX,芳族聚酰胺树脂。芳族聚酰胺膜涂层的吸液性,高的液体保持性能,可以提高容量,更薄,而不会损害安全性,制造更薄,以满足紧凑,小型高容量电池。隔板材料的离子导电性更强的新。引起微短路,高速率性能,润湿的性质。此外,芳族聚酰胺溶液未涂覆有高温下变形,以避免短路,低自放电的发生隔膜,可以减少容量损失电解液中,作为循环特性提高。
6,CNT
CNT的英文名是碳纳米管。中国的名字是碳纳米管,金刚石,石墨,富勒烯碳同素异形体。它是一个管状碳分子,每个管采取sp 2杂个碳原子,每个碳之间 – 碳σ键以形成碳纳米管的六边形蜂窝结构作为一个框架由。
碳纳米管是利用高分辨率透射电子显微镜显示从由NEC实验室在日本筑波的物理学家饭岛澄男生产碳纤维的圆弧中的1991年1月。它是一个管状碳分子,每个管采取sp 2杂个碳原子,每个碳之间 – 碳σ键以形成碳纳米管的六边形蜂窝结构作为一个框架由。形成横跨非参与杂化的碳原子彼此间的碳纳米管中,每个一对p电子的共轭π的电子云。根据管的层的数量,分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管的径向方向上非常薄,只有纳米级,数以万计的碳纳米管,并且它只是一个头发宽度,因此从名称碳纳米管。而在轴向上可达到数十至数百微米的。
作为高品质的纳米材料,由于碳纳米管的相同的片材结构体和石墨结构,并且它们具有良好的电性能。碳纳米管具有非凡的强度,导热性,磁阻,并且将与该结构的性质而变化,它可以是半导体 – 绝缘体转变,从半导体金属变化; 碳纳米管通过展览AHA诺夫的量子具有金属导电通量 – Bohm效应(AB效应)。
如图7所示,正高电压
锂电正极材料的研发一直是锂,锂正极材料到底如何发展的研究中最重要的领域之一,我们非常关心的话题是。提高能量密度,但两种主要方式,或增加电极材料的能力,以提高电池的工作电压。如果这两个高电压和高容量可以结合,但它会更好,在实际上,这是锂电池,诸如像高的高电压高的压实的钴酸锂三元材料的正电极材料的开发目前主流电压。
8,NCA
三元材料是锂镍钴锰锂(的NiMn)O2,三元正极材料前体产品是镍盐,钴盐,锰盐为原料,镍钴锰比率可根据实际需要进行调整,三元件的材料制成相对于钴酸锂的电池安全性的正极。
越来越多的电动车用三元材料流电池,这主要是由于三元正极材料显示NCA的方向。
具有能量密度高,循环寿命长,成本低,整车轻量化等有利。,能有效解决了城市流“最后一公里”的问题,并由此导致了从电动车流向三元磷酸锂艺术铁的趋势的过渡。

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