Влияет ли выбор анодных и катодных материалов для литий-ионных батарей.

Внутренний состав литийной батареи в основном положительный электрод | электролит | диафрагма | электролит | Отрицательный электрод, на этом основании, сварка, упаковка и другие шаги, наконец, образует полную ячейку. После первоначального заряда и разряда батареи, пропускной способности химического компонента и выхлопных газов и других этапов, его можно использовать на заводе. Первым шагом в этом процессе является выбор материалов. Основными факторами, влияющими на безопасность материала, являются его внутренняя орбитальная энергия, кристаллическая структура и свойства материала.

Положительный электрод материал

Основная роль положительного активного материала в аккумуляторе заключается в том, чтобы внести свой вклад в удельную вместимость и конкретную энергию, а его внутренний потенциал электрода оказывает определенное влияние на безопасность. Например, в последние годы Китай широко использовал низковольтный материал LifePO4 (литий-фосфат) в качестве положительного электрода для электрода для энергетических аккумуляторов в транспортных транспортных средствах (таких как HEV гибридных электромобилей, электромобиль электромобилей) и устройства для хранения энергии (устройства (такие такие как бесперебойные питания UPS). Тем не менее, преимущества безопасности LIFEPO4 во многих материалах фактически происходят за счет плотности энергии, что означает, что срок службы батареи его пользователей (например, EV, UPS) будет ограничен. Торнарийные материалы, такие как NMC (LinixMNYCO1-X-YO2), имеют превосходную производительность плотности энергии, но в качестве идеального катодного материала для батарей силовых батарей проблема безопасности не была полностью решена. Чтобы изучить тепловое поведение катодных материалов, исследователи проделали большую работу и обнаружили, что внутренний потенциал электрода и кристаллическая структура являются основными факторами, влияющими на его безопасность, такие как потенциал электрода μ C и самый высокий занятый орбитальный гомо Электрохимическое окно электролита идеально подходит, и могут ли несколько ионов лития плавно проходить через решетку одновременно. Производительность безопасности положительных активных материалов может быть улучшена за счет выбора типа материала и допинга элемента.

Отрицательный электрод материал

Влияние негативного активного материала на характеристики безопасности в основном связано с взаимосвязи между ее внутренней орбитальной энергией и конфигурацией электролита Lumo и Homo. В процессе быстрой зарядки скорость иона лития через пленку SEI (сплошной электролит) может быть медленнее, чем скорость осаждения лития в отрицательном электроде, а кристаллы лития ветви будут непрерывно расти с зарядом и циклом разряда, что может привести к внутреннему короткому замыканию и зажигает горючий тепловой бегство электролита, ограничивая безопасность отрицательного электрода в процессе быстрого зарядки. Только когда разница между отрицательной электродвижущей силой литий -сплава с углеродным материалом в качестве буферного слоя и электродвижей -силой лития меньше -0,7В, то есть μ A < μ li0,7EV, может быть гарантировано, что осаждение Литий не вызовет короткий замыкание. По соображениям безопасности батарея питания должна использовать отрицательный электродный материал с электродвижью -силой менее 1,0В (по сравнению с LI+/LI0) для достижения безопасной быстрой зарядки или для управления напряжением зарядки значительно ниже потенциала осаждения лития. LI4TI5O12 имеет преимущества в области безопасности при быстрой зарядке и быстрое разгрузку из -за ее электродвижного силе 1,5EV (по сравнению с LI+/LI0), что ниже LUMO электролита. Существует также отрицательный материал, ti0,9nb0.1nb2o7, который может быть быстро заряжен и разряжаться в течение более 30 недель при напряжении 1,3 ≤ v ≤ 1,6 В (по сравнению с Li+/li0) и имеет определенную емкость 300mahg1, который выше LTO. Во время процесса разряда, поскольку нет конкуренции между скоростью ионов лития через пленку SEI и осаждение на отрицательном электроде, процесс быстрого разряда безопасен.