现有高比能二次电池体系的发展潜力

来源:钜大LARGE    2011-06-24 16:56:00    点击量:0

在现有高比能电池中,锂离子电池无疑是比能量最高的二次电池体系。那么,单纯从能量密度来考虑,锂离子电池到底能达到什么样的高度呢?经过十余年的发展与市场竞争,应当说锂离子电池的制造工艺已相当成熟,依靠工艺进步获取比能量提升的空间已非常有限。毫无疑问,未来锂离子电池的发展将主要依赖于材料的进步和新型材料的开发。鉴于这种考虑,我们不妨从材料角度出发来分析其发展潜力。在进行分析之前,我们必须首先明确两个问题:①在反应电势基本保持不变的情况下,正负极活性材料比容量如何影响电池比能量?②过渡金属氧化物正极和储锂负极可能的容量极限是多少?
Broussely给出的正负极材料比容量对锂离子电池比能量的影响。从图2.4中可以看到,在活性物质反应电势和材料物化性能基本保持不变的情况下,正极比容量每提高20mAh·kg-1,电池比能量约提高15Wh·k911;负极比容量每提高20mAh·kg-1,电池比能量提高值仅约3Wh·kg。