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你了解什么方法可以提高金属锂离子电池的循环寿命吗?

钜大LARGE  |  点击量:822次  |  2021年04月21日  

我们大家都了解,目前大多数纯电动汽车的核心部件电池都是锂离子电池,而随着消费者关于续航里程的要求不断提高,电池的性能也面对着更多的考验。虽然金属锂的容量密度相对较高,本身的导电性能也较好,但是在使用过程中依旧会面对着金属锂枝晶和死锂等问题,不仅仅会影响电池的循环使用,同样关于电池的安全也存在一定的隐患。


第一,锂离子在工作发生电解的时候,电解液所含的物质重要是酯类溶剂,它的反应活性比较高,很容易被分解,所以用在锂离子电池中稳定性较差;但是另外一种物质醚类溶剂,它的稳定性相对较好,同时还能抑制金属锂枝晶的生长。所以我们可以看出锂离子电池中的酯类溶剂在反应的时候,会出现更多的副用途,使得电池的循环次数大大降低,寿命也会因此也减少。


第二,我们了解金属锂的性能非常的活泼,还原性也较强,它在沉积的过程中存在的一种致密度就显得非常重要,这种物质可以很好的减少金属锂与电解液的一些接触面积,同时也能够避开一些副用途的发生,从而促进循环寿命的上升。


另外,假如要使得金属锂离子电池有更强的稳定性,以及循环寿命得到更好的上升,还可以改善电解液内物质的构成比例,稳定性能较强的物质比例可以有所上浮,从而改善电池的密度等性能。


总而言之,想要提高金属锂离子电池的循环寿命,不仅仅要改善电解液里面高浓度的醚类溶剂;还要改善金属锂本身的一些沉积特性。所以,为了使得循环寿命更久,续航里程更长,金属锂离子电池还是很有必要卷土重来的。1.提高正极活性物质的比例:锂离子做为能量载体,锂离子才能穿越隔离膜到负极参与反应,可是锂离子在正极的比例小于1%,其余都是锂氧化物,因此必须提高正极活性物质的比例。


2.提高负极活性物质的比例:为了因应正极锂离子浓度提高的情况,以防止不可逆的化学反应反造成能量密度衰减。


3.提高正极材料的反应活性:新增正极锂离子参与负极化学反应的比例,然而正极活性物质的比例有上限,因此研究新的正极材料是提高材料反应活性的方法。


4.提高负极材料的反应活性:这不是重要的解决方法,但可解少负极材料的质量,负极多为石墨,可将其改为新的负极材料或納米碳管等以提升活反应效率。


5.其他部分的减重以获提升效率。


至于,充放电速率的提升方法为:


1.提高正负极离子的扩散能力:正负极活性材料都尽量薄,且在活性物质的内部具有足够且均匀的孔隙,以利离子通过。


2.提高电解质离子导电率:以加快锂离子在正负极之间往来的速度。


3.降低电池内阻。


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