鉅大LARGE | 點擊量：865次 | 2022年07月09日
分析鋰電池能量密度被限制的原因
由于電動汽車的續(xù)航里程短，價格高，許多潛在客戶都對它們敬而遠(yuǎn)之。
鋰離子動力鋰電池的能量密度已經(jīng)成為其產(chǎn)業(yè)化的瓶頸，美國、日本、韓國等國家都制定了相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策，都提出到2020年能量密度達到300Wh/kg。日前，在國家重點專項扶持下，寧德時代新能源科技有限公司成立。研發(fā)團隊占據(jù)高鎳三元材料和硅碳陰極材料等關(guān)鍵技術(shù)中心，率先公開宣布比能(質(zhì)能密度)達到304Wh/kg的電池樣品，在本次世界大賽中獲勝。
通過人都兩脈，彌補正極材料的不足
鋰離子動力鋰電池是應(yīng)用最廣泛的新能源汽車動力鋰電池，是新能源汽車的核心。其優(yōu)點在于能量密度高，循環(huán)壽命長，技術(shù)難點在于安全性和安全性要求高，制備過程繁瑣，生產(chǎn)技術(shù)一直掌握在世界上少數(shù)幾個國家手中。
電池的能量密度是指電池每單位體積或質(zhì)量所釋放的電能。目前，能量密度的新增已經(jīng)成為鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸，面對許多專家級難題。據(jù)《寧德時報》首席科學(xué)家吳凱介紹，電池制造商可以通過新增電池規(guī)格來擴大電池容量，但電池的肥胖可能會生長來治療癥狀，而不是根本原因。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
是什么束縛了鋰離子電池的能量密度?
據(jù)吳表示，電池背面的化學(xué)系統(tǒng)是重要原因。一般來說，鋰離子電池的四個部分是非常關(guān)鍵的:正極、負(fù)極、電解液、隔膜。在正極和負(fù)極之間是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的地方，相當(dāng)于人體的人都兩脈。
因為現(xiàn)在陽極材料的能量密度遠(yuǎn)高于陽極,陽極材料變成了短的桶的下限,鋰離子電池的能量密度取決于陽極材料、先進材料的能量密度必須不斷提升為陽極材料。但我國高鎳材料發(fā)展起步較晚，技術(shù)相對薄弱，制備工藝和設(shè)備條件相對落后。
批量安全供應(yīng)高功能高鎳負(fù)極材料，是高比能電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難點之一。Berenikeullmann說,為此,寧德時間依賴國家工程研究中心和福建省重點實驗室嚴(yán)肅的科學(xué)研究平臺,通過合作協(xié)調(diào)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈上游和下游單位,原材料的優(yōu)化工藝條件,提出安全結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)整,操作材料的畫,和規(guī)范分布,逐步完成了國內(nèi)高鎳材料的規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。
競爭對手的類似材料,比較我國和韓國,現(xiàn)在國內(nèi)高密度高鎳材料的可逆容量高,壓實,表面和身體結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的特點,將打破日本和韓國的技術(shù)壟斷,提高國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)水平和國內(nèi)競爭力電池中心,集唯一的道路上的絆腳石。
顛覆傳統(tǒng)，處理陰極材料的硬傷
負(fù)極材料也是鋰離子電池的核心材料之一。隨著對續(xù)航里程的需求不斷新增，傳統(tǒng)的石墨陰極電池的能量密度已經(jīng)不能滿足市場的希望。
據(jù)估計，硅基陽極材料的比容量可達石墨陽極的10倍，被認(rèn)為是后者的替代品。應(yīng)用傳統(tǒng)硅基材料，首選碳涂層技術(shù)，即表面硅基碳復(fù)合材料層。吳凱介紹，但由于在充放電過程中硅材料的體積變化多達300%，涂在表面的碳材料經(jīng)過幾個循環(huán)后就會斷裂、墜落，對硅材料的保護用途大大減弱，導(dǎo)致電池的循環(huán)功能不足。
