Wie man die spezifische Kapazität von Lithiumbatterien durch manganreiche Schichtungstechnologie verbessert

Für den Fall, dass die negative Ladung der Batterie größer ist als die positive Ladung, hängt die Verbesserung der Batteriekapazität hauptsächlich vom positiven Material ab, was einer der Hauptvorteile der manganreichen Schichttechnologie ist. Durch diese Technologie kann die echte Lithiumbatterie mit großer Kapazität theoretisch hergestellt werden.

Ein Chemiker an der Universität von Kalifornien, Berkeley, verdreifachte die Kapazität einer Lithium-Ionen-Batterie mit dem gleichen Gewicht mithilfe einer geschichteten, manganreichen Verbundanodentechnologie.

Die Batterien verwenden die traditionelle Lithium-Mangan-Spinellkathodentechnologie, die sich auf eine dreidimensionale Anordnung von Atomen bezieht. Gegenwärtige lithium-ionen-batterien weisen bekanntermaßen ein Ungleichgewicht zwischen den beiden Elektroden auf: Die negative Elektrodenkonfiguration kann mehr Ladung aufnehmen, um die spezifische Kapazität der gesamten Batterie zu verbessern.

Die Mangan-reiche Schichtungstechnologie hat zwei Bedeutungen:

1, reich an Mangan: Bezieht sich auf eine hohe Kapazität, die reich an Mangan-positiver Elektrode ist. Der Test hat gezeigt, dass das positive Elektrodenmaterial der Lithiumbatterie sowohl aktive als auch inerte Komponenten aufweist. Durch die aktiven Komponenten des positiven Elektrodenmaterials können sich Lithiumionen zwischen der positiven und der positiven Elektrode bewegen negative Pole zur Bildung von Ladung und Entladung; Die inerte Komponente trägt zur Stabilisierung des aktiven Materials bei und verlängert so die Batterielebensdauer. Ein manganreiches Anodenmaterial liefert ein zusätzliches Drittel der Energiedichte.

2. Schichtung: Bei der Herstellung dieser Art von Batterie werden zwei verschiedene Schichtungskomponenten verwendet, so dass die positive Elektrode eine Schicht-auf-Schicht-Verbundstruktur aufweist. Daher muss die Prozessauswahl von Beschichtung, Porosität und Materialzusammensetzung verbessert werden. Durch die Schichttechnologie ist das Verhältnis der Anodenmaterialien der Lithiumbatterie vernünftiger und die von den Anodenmaterialien akzeptierte Ladungsmenge wird stark erhöht.

Derzeit ist das Unternehmen, das diese Technologie in Zusammenarbeit mit den oben genannten kalifornischen Chemikern entwickelt hat, Envea Systems. Die spezifische Kapazität der vom Unternehmen entwickelten Batterie beträgt 300 Wh / kg, und das Unternehmen hofft, diesen Index durch die Verbesserung der Anodenmaterialien auf 400 Wh / kg zu erhöhen. Für den Fall, dass die negative Ladung der Batterie größer ist als die positive Ladung, hängt die Verbesserung der Batteriekapazität hauptsächlich vom positiven Material ab, was einer der Hauptvorteile der manganreichen Schichttechnologie ist. Durch diese Technologie kann die echte Lithiumbatterie mit großer Kapazität theoretisch hergestellt werden.

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