Wie man das Problem der geringen Effizienz der Lithiumbatterie zum ersten Mal löst

lithium-ionen-batterien Ein paar große Probleme: ein Schädling Die Batterie Der erste Effekt ist gering und füllt die 10 9 Ann wurde gelegt; Zwei der Zykluslebensdauer sind schlecht, weniger als 500 fallen; Drei ärgerlich niedrige Batteriespannung, 4,2 V schließt.

Für Lithium-Ionen-Batterie-Zyklus-Lebensdauer ist schlecht, haben eine Menge Forschungsarbeit im Hinblick auf die Elektrodenmaterial-Maßnahmen, im Hinblick auf die Elektrolyt-Maßnahmen, im Hinblick auf die Elektrodenstruktur-Maßnahmen, war relativ ausgereift, die Lebensdauer von Lithium Ionenbatterie hat große Verbesserung.

Und angesichts der niedrigen Batteriespannung, die durch Hochspannungselektrodenmaterialien entwickelt wird, sowie des Leitelektrolyten, der allmählich gereift ist, werden allmählich Anwendungen entwickelt.

Nur zum ersten Mal war das Problem der geringen Effizienz keine gute Lösung, es gibt keine ausgereifte Lösung, es gibt 3 m Firmenentwicklung von inertem Lithiumpulver, obwohl es als zusätzliche Kathodenquelle für Lithium verwendet werden kann, aber aufgrund Aufgrund der schlechten Sicherheit (Staubexplosionsgefahr) ist es kurzfristig schwierig, die hohen Kosten (Materialkosten sind hoch, die hohen Kosten für Gerätemodifikationen) für ein breites Anwendungsspektrum zu erhalten, und die Anode für Lithium scheint eine mögliche Option zu sein Wenn die Anode für Lithium nur das Lithiumoxid in der Anode verbinden muss, sind die Kosten niedrig, ändern Sie nicht den ursprünglichen Prozess, beinhalten Sie nicht die Verwendung von metallischem Lithium, so dass die Sicherheit stark erhöht wird.

In einem typischen LiCoO2 / C verringern sich beispielsweise beim erstmaligen Laden aller Batterien mit der Einbettung von Li + das Graphitpotential allmählich, wenn sich der Elektrolyt unterhalb des Elektrolytstabilitätspotentials auf der Oberfläche der Graphitanode befindet Reduktionszersetzung, Verbrauchsteil von Lithium, was zu einer irreversiblen Kapazität von etwa 10% führt. Wenn die Kathode in der irreversiblen Kapazität höhere harte Materialien wie Kohlenstoff, Silizium aufweist, ist der Kapazitätsverlust offensichtlicher.

Li5FeO4 ist eine ideale Quelle für Lithiumanoden. Seine spezifische Kapazität von 867 MAH / g. Die Theorie pro Mol Li5FeO4 kann fünf Li + liefern, durch die im herkömmlichen Anodenmaterial, gemischt mit einer bestimmten Menge Li5FeO4, die Effizienz von Lithiumionen erheblich verbessert werden kann Batterie zum ersten Mal und die Energiedichte.

XinSu usw. für Li5FeO4 als verwandte Untersuchungen zur positiven Lithiumquelle verwendeten sie eine LiCoO2-Kathode (Coulomb-Effizienz betrug 98%), die Kathode nahm zum ersten Mal harten Kohlenstoff an (Coulomb-Effizienz nur etwa 80%), Li5FeO4 unter Verwendung der Festphasensynthese . Beim erstmaligen Laden kann das LFO-Material mindestens 4 Li + freisetzen, was mehr als der spezifischen Kapazität von 700 MAH / g entspricht, wie in der folgenden Reaktionsgleichung gezeigt:

Dabei sind die meisten Lithiumionen nicht wieder reversibel in LiFeO2 eingebettet, aber diese Lithiumionen können verwendet werden, um das Negativ mit dem irreversiblen Kapazitätsverlust auszugleichen. Bei der Verwendung im Anodenmaterial müssen wir also nur eine kleine Menge Li5FeO4-Dose verbinden.

Experimentelle Studien ergaben, dass durch Zugabe von nur 7% LFO in das Anodenmaterial die positive Ladekapazität zum ersten Mal 233 MAH / g und die erste Entladekapazität 160 MAH / g beträgt, nur 7% des LFO-Gehalts liefern eine zusätzlich 31% Li + können diese Lithiumionen schließlich in die Anodenmaterialien gelangen, um das Problem der geringen Effizienz der Kathode zum ersten Mal auszugleichen.

Wenn also die Anodenmaterialien Graphitmaterialien verwenden (irreversible Kapazität von etwa 10%), kann dies geeignet sein, um den Gehalt des LFO in der Anode zu verringern.

Die Berechnung kann wissen, wann das Kathodenkapazitätsverhältnis von 1: 1 aufgrund der irreversiblen Kapazität von Hartkohlenstoff größer ist, was tatsächlich zu einer positiven Restkapazität von nur 129 MAH / g führt (Ladespannung von 2,7-4,3 V). und nach dem Verbinden von LFO in der Anode, aufgrund des Lithiums, das LFO beim erstmaligen Laden des Lithiumverlusts hinzufügte, was das Positive für den Rest der reversiblen Kapazität von 159 MAH / g ergibt, was bedeutet, dass die Batterie hat etwa 10% der Energiedichte des Aufstiegs.

Mit 7% LFO werden zusätzliche 31% Lithiumionen bereitgestellt, wodurch die Menge des zugesetzten LFO reduziert werden kann, um die Kathode der irreversiblen Kapazität (wie Graphit um etwa 10%, Si-Materialien um 25%) zu erreichen Die Energiedichte der Batterie kann ebenfalls weiter verbessert werden.

Gleichzeitig stellte die Studie auch fest, dass LFO Add nicht nur die Effizienz der Batterie zum ersten Mal verbessert, sondern auch, weil der LFO zusätzliches Li liefert, die Leistung des Zyklus der Batterie signifikant verbessert und die 50-fache Beibehaltung der Zirkulationskapazität erhöht von 90% bis 95% (LCO / Hartkohlenstoff). Der Zyklus für eine lange Zeit nach der Analyse des negativen Energiespektrums der Batterie und der Röntgenbeugung zeigte, dass das LFO-Material nach der Freisetzung des durch Lithiumionen erzeugten LiFeO2 dort im positiven Bereich verbleibt Wenn sich kein Element von Fe löst, löst sich wiederum in der Kathodenfällung das Fe-Element des Risikos.

Li5FeO4-Material ist eine sichere, zuverlässige und effiziente Quelle für Lithium mit Anodenzusatz, seine Kosten sind relativ gering, es kann eine große Anzahl von Lithiumionen freigesetzt werden, wenn es zum ersten Mal aufgeladen wird und ein Produkt mit Lithiumionenaktivität freigesetzt wird, das extrem niedrig ist, nicht wieder auftreten oder eingebettetes Lithium aufgelöst, daher ist eine Art extrem das Potenzial zur positiven Lithiumquelle, mit Siliziumanode hoher Kapazität, der Anwendung der hohen irreversiblen Kapazität von Anodenmaterialien, Marktnachfrage nach Lithiumanodenfüllmaterial wird weiter sein erweitert.

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