Novi materiali za litijeve baterije s potencialom v prihodnosti
Materiali za litijevo baterijo igrajo ključno vlogo v procesu proizvodnje litijevih baterij, zlasti v začetni fazi proizvodnje. V začetni fazi proizvodnje je glavni korak predelava surovin v polne kose. Osnovni procesi vključujejo mešanje gnojevke, premazovanje, valjanje, rezanje in proizvodnjo polov. Uporabiti je trebavakuumski mešalnikza mešanje pozitivnih in negativnih aktivnih materialov in topil, da naredite goščo, uporabite stroj za nanašanje elektrod, da enakomerno nanesete goščo na kovinsko folijo in jo nato posušite, da naredite polne kose, uporabite stroj za valjanje za stiskanje prevlečenih polov in uporabite rezalnik elektrod za rezanje polov na zahtevano velikost za prilagoditev različnim modelom baterij.
Raziskave in razvoj novih materialov za litijeve baterije so pomembna gonilna sila za napredek tehnologije baterij. Pričakuje se, da bosta razvoj in uporaba teh novih materialov spodbujala nadaljnje izboljšanje učinkovitosti litijevih baterij in zadovoljila potrebe novih energijskih vozil, sistemov za shranjevanje energije in drugih področij za visoko energijsko gostoto, visoko varnost in dolgo življenjsko dobo baterij. Sledi uvedba več novih materialov za litijeve baterije s potencialom v prihodnosti.
1. Kompozitni material negativne elektrode iz silicija in ogljika
Velik zaslon in raznolike funkcije izdelkov digitalnih terminalov so postavile nove zahteve glede življenjske dobe baterije. Trenutna gramska zmogljivost materialov za litijeve baterije je nizka in ne more zadovoljiti naraščajočega povpraševanja po baterijah v terminalih. Kot nekakšen prihodnji material za negativne elektrode je teoretična gramska zmogljivost kompozitnih materialov silicij-ogljik približno 4200 mAh/g ali več, kar je več kot 10-krat več kot 372 mAh/g grafitnih negativnih elektrod. Ta material lahko znatno poveča kapaciteto baterije, vendar se sooča tudi s problemom drobljenja materiala in izgube zmogljivosti zaradi povečanja volumna. Trenutno se ti problemi rešujejo z nano velikostjo silicijevega prahu, prevleko s silicijevim ogljikom in dopiranjem.
2. Litijev titanat
Litij-titanatna baterija je litij-ionska baterija z litijevim titanatom kot materialom pozitivne elektrode in materialom ogljika kot materialom negativne elektrode. V primerjavi s tradicionalnimi litij-ionskimi baterijami imajo litij-titanatne baterije prednosti večje varnosti, daljše življenjske dobe in hitrejše hitrosti polnjenja. Njegov material pozitivne elektrode litijev titanat ima večjo kemično stabilnost in toplotno stabilnost, kar lahko izboljša varnostno delovanje baterije. Material negativne elektrode litijeve titanatne baterije uporablja ogljikove materiale, kot so naravni grafit, umetni grafit, ogljikova vlakna itd., ki imajo večjo specifično zmogljivost in daljšo življenjsko dobo.
3. Grafen
Grafen ima odlične elektrokemijske lastnosti, visoko specifično površino ter elektronsko in ionsko prevodnost. Uporablja se lahko za kompozitne materiale z grafensko negativno elektrodo za električne baterije, prevodna sredstva za pozitivno elektrodo za litijeve baterije in aluminijasto folijo, prevlečeno z grafenom, itd., kar močno zmanjša težo baterije in tako zmanjša kakovost celotnega vozila, podaljšuje življenjsko dobo baterije in močno izboljša doseg in hitrost polnjenja električnih vozil. Grafen, ki se neposredno uporablja kot material negativne elektrode, ima prednosti visoke specifične zmogljivosti in visoke hitrosti polnjenja in praznjenja.
4. Materiali ternarnih pozitivnih elektrod z visoko vsebnostjo niklja
Ternarni materiali z visoko vsebnostjo niklja (kot je NCM811) so pritegnili pozornost zaradi svoje visoke energijske gostote, vendar se soočajo tudi z izzivi glede varnosti in stabilnosti. Raziskovalci so izboljšali njihovo delovanje in varnost s površinskim premazom, dopiranjem in strukturno optimizacijo.
5. Z litijem bogati materiali za pozitivne elektrode na osnovi mangana
Z litijem bogati materiali na osnovi mangana so pritegnili veliko pozornosti zaradi svoje visoke gramske zmogljivosti in visokonapetostne platforme ter naj bi presegli zgornjo mejo energijske gostote ternarnih materialov z visoko vsebnostjo niklja. Ta material lahko bistveno izboljša energijsko gostoto litijevih baterij, vendar ima tudi težave, kot sta nizka elektronska prevodnost in počasna difuzija litijevih ionov. Možna rešitev je izboljšanje s površinskim premazom in nano velikostjo.
6. Polprevodniška litijeva baterija
Popolnoma polprevodniška litijeva baterija uporablja trden elektrolit za zamenjavo tradicionalnega tekočega elektrolita, ki ima večjo varnost in energijsko gostoto. Ta novi material ima tako visoko ionsko prevodnost kot tudi visoko elektronsko prevodnost, ki je več kot 1,000-krat višja od tradicionalnih baterijskih materialov, kar bistveno izboljša splošno učinkovitost baterije.
7. Organski materiali za elektrode
Organski elektrodni materiali so pritegnili pozornost zaradi svojih prednosti, kot so obnovljivost, zelena zaščita okolja, nizki stroški in visoka zmogljivost. Vendar se ta vrsta materiala še vedno sooča s težavami, kot so visoka topnost v elektrolitu, slaba prevodnost in nizka gostota. Njegove materialne značilnosti, mehanizem delovanja, razmerje med strukturo in aktivnostjo itd. je treba še poglobljeno razumeti.
Acey new energy je profesionalni dobavitelj, specializiran zaLitijBaterijski laboratorijski stroj, Baterijski material, stroj za sestavljanje baterijskih paketov in nudimo rešitev na enem mestu za montažno linijo cilindričnih baterijskih paketov in opremo za proizvodnjo litij-ionskih baterij. Če koga zanima, se obrnite na nas.
