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用富锰分层技术提高锂电池比容量的原理

作者:百思通  来源:本站  发表时间:2015-11-30 13:56:37  浏览
美国加州大学伯克利分校的化学家通过富锰分层状的复合正极技术,使相同重量的锂离子电池容量提高了2倍。
   这种电池采用传统的锂锰尖晶石正极技术,所谓尖晶石结构是指三维排列原子的材料。在目前的锂离子电池中有一种不平衡存在于两个电极之间:负极配置可以接受更多的电荷以提高整个电池的比容量。
   富锰分层技术包括两个含义:1、富锰:就是指高容量的富锰正极,试验证明,锂电池正极材料同时具有活性成分和惰性成分,通过正极材料活性成分,锂离子可在正负极间移动形成充放电;而惰性成分有助于稳定活性物质,从而延长电池寿命。富锰正极材料可以带来多出1/3的能量密度。2、分层:就是指这种电池的制备采用两个不同的分层组件,使正极表现为一层层的复合结构,为此,在涂层、孔隙率和材料成分等工艺选择上需要进行改进。通过分层技术,使锂电池正极材料配比更趋合理,最终使正极材料可接受的电荷数量获得极大提升。
   目前配合加州化学家开发这种技术的公司是恩维亚系统公司,公司开发的电池比容量为300Wh/kg,而公司希望通过正极材料的改进将这一指标提高到400Wh/kg。在电池负极荷电量大于正极的情况下,电池容量的提升主要依靠正极材料,这就是富锰分层技术存在的理由,通过这种技术从理论上可以生产出真正的大容量锂电池。
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