疯狂守寡多年的的肥岳

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      做鋰離子電池需要有哪幾種基本材料

      來源:www.eternalphase.net 發布時間:2020年06月22日

      鋰電池批發鋰離子電池需要包含幾種基本材料:正電活性物質、負電活性物質、隔離膜、電解液?,F在,給你們一個快速的概述,這些材料是做什么用的?

       


      理解正極和負極是不難的,為了實現電荷的運動,你需要正極和負極材料的電位差,那么什么是活性材料呢?我們知道,電池實際上是將電能和化學能相互轉化來儲存和釋放能量。要做到這一點,你需要一種“容易”與之發生反應的材料,一種容易被氧化和還原的材料,一種可以轉換能量的材料,所以我們需要一種“活性材料”來做電池的正極和負極。
      如上所述,鋰是我們生產電池的材料,那么為什么不用金屬鋰作為電極的活性材料呢?這不是最大能量密度嗎?


      電解質是做什么用的?通俗地說,就是游泳池里面的“水”,讓鋰離子可以自由游動,所以離子導電性越高,阻力越小游泳,電子導電性絕緣越小,化學穩定性越好,熱穩定性安全性越好,給人以廣闊的潛在窗口?;谶@些原理,經過長時間的工程探索,人們發現了高純有機溶劑、鋰電解液鹽以及必要的添加劑等原料,在一定條件下,按一定比例配制電解液。有機溶劑有PC碳酸丙烯、EC碳酸乙烯、DMC碳酸二甲酯、DEC碳酸二乙酯、EMC酸乙酯等材料。鋰電解液中含有LiPF6、LiBF4等物質。


      金屬形式存在的鋰元素太“活潑”,頑皮的孩子大多不聽話,喜歡搞破壞。早期對鋰離子電池的研究主要集中在金屬鋰或其合金作為負極,但出于安全考慮,他們不得不尋找更好的替代品。近年來,隨著對能量密度的追求,這一研究方向出現了“全血復活”的趨勢,我們將在后面討論。


      為了實現儲能和釋放過程的化學穩定性,也就是電池充放電周期的安全性和長壽命,我們需要一種電極材料,它在需要時是反應性的,在需要時是穩定的。經過長期的研究和探索,發現了幾種鋰金屬氧化物,如鋰鈷氧化物、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳三元等材料,作為電池活性物質的正極或負極,解決了上述問題。如圖所示,磷酸鐵鋰的橄欖石結構也是一種非常穩定的正極材料結構。在充放電過程中,鋰離子在不引起晶格坍塌的情況下被剝離。另外,金屬鋰電池也有,但與鋰離子電池相比微不足道,技術的發展最終要服務于市場。


      當然,在解決穩定性問題的同時,也帶來了嚴重的“副作用”,即作為能量載體的鋰的比例大幅下降,能量密度下降了一個多數量級。
      負極通常選擇石墨或其他碳材料作為活性物質,這也符合上述原則。要求是良好的能源載體,相對穩定,儲量相對豐富,便于大規模生產。碳元素是一種相對最優的解決方案。當然,這并不是的解決方案,而且負面材料已經被廣泛研究過下期解說。 

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