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提升锂电池炙热运转功能的办法

提升锂电池炙热运转功能的办法

来源:
2021/05/18 14:43
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【摘要】:

  方法提高其耐高温性能

  (1)锂电池制造材料改进

  为解决锂电池高温循环性能差的问题,可以对负极材料进行改性,提高其高温循环性能。目前,阳极材料的改性主要包括体相掺杂和表面改性。

  方法改进锂电池的高温性能

  体相掺杂包括阳离子掺杂、阴离子掺杂和复合掺杂。阳离子掺杂是锰酸锂材料的重要组成部分。随着低阳离子的加入,Mn在晶体中被部分取代,平均价态增加,晶格常数降低,从而减少了Mn的溶解。另一方面,取代阳离子与氧的结合强度高于锰离子与氧的结合强度,使其结构更加稳定,抑制了Jahn-Teller效应的发生。常用的掺杂阳离子元素有铝、镁、铁、镍等。主要的阴离子掺杂剂有F、Cr、S2 *等,这些负电阴离子可以部分取代氧离子,提高材料的稳定性。复合掺杂是指多种阳离子和阴离子的掺杂[21-]。

  体掺杂方法可以在一定程度上提高电池的循环性能,但会导致锂电池初始容量的降低。到目前为止,还没有找到理想的掺杂方法。该表面改性方法可以减少材料与电解液的直接接触,减少材料的比表面积,从而减少金属离子的溶解。最常见的方法是在材料上涂上金属氧化物、金属氟化物和稳定的阳极材料。

  除对阳极材料进行改性外,还采用石墨阳极涂层来减少阳极表面电解液中金属离子的沉积。

  (2)锂电池对电解质的改善

  改变导电盐和添加电解质添加剂对提高锂电池电解质的循环性能具有重要意义。

  电解液中HF的存在是电池正极材料溶解的重要原因,因此降低HF的存在可以降低正极材料的溶解。通过使用LiBOB锂盐,可以防止HF的发生,减少金属铁的溶解,提高锂离子磷酸铁电池的高温循环性能。采用LiC104、LiBF4和LiBOB三种材料改善了LiPO4电池的高温循环性能。此外,硅烷等有机硅除水添加剂可用于减少HF的存在。

  除防止金属正离子溶解外,还减少了金属离子在石墨表面在电解液中的沉积。添加剂抑制金属离子在石墨表面沉积的方法有两种。首先,在负极表面形成致密的钝化膜,阻碍金属离子与石墨电极的接触,减少金属离子的沉积。二是通过将金属离子与电解质结合来抑制金属离子的沉积。

  (3)新的胶粘剂

  粘结剂是锂电池电极的重要组成部分,对电池性能有重要影响。与PVDF粘结剂相比,CMC粘结剂具有更好的循环性能和倍增器性能。

 

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