简析锂离子电池的两大性能指标:能量密度与充放电倍率

发布时间:2021-12-03 00:03 阅读次数:
本文摘要:上篇:《编撰锂离子电池:让世界旋转的能量载体》 中篇:《锂离子电池的八大参数指标及正负极材料分析》 接下来的内容,我们将就锂离子电池与能量涉及的两个关键指标:能量密度和充放电倍率,进行一些结尾的阐述。 能量密度,是单位体积或重量可以存储的能量多少,这个指标当然是越高就越好,凡是稀释的都是精华嘛。充放电倍率,是能量存储和获释的速度,最差是秒速,瞬间存满或获释,召之即来挥之即去。

华体会体育app官方下载

上篇:《编撰锂离子电池:让世界旋转的能量载体》  中篇:《锂离子电池的八大参数指标及正负极材料分析》  接下来的内容,我们将就锂离子电池与能量涉及的两个关键指标:能量密度和充放电倍率,进行一些结尾的阐述。  能量密度,是单位体积或重量可以存储的能量多少,这个指标当然是越高就越好,凡是稀释的都是精华嘛。充放电倍率,是能量存储和获释的速度,最差是秒速,瞬间存满或获释,召之即来挥之即去。  当然,这些都是理想,实质上受限于各种各样的现实因素,我们既不有可能取得无限的能量,也不有可能构建能量的瞬间移往。

如何大大的突破这些容许,超过更高的等级,就是必须我们去解决问题的难题。  五、锂离子电池的能量密度  可以说道,能量密度是制约当前锂离子电池发展的仅次于瓶颈。不管是手机,还是电动汽车,人们都期望电池的能量密度需要超过一个全新的量级,使得产品的续航时间或续航里程仍然沦为后遗症产品的主要因素。

  从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、再行到锂离子电池,能量密度仍然在大大的提高。可是提高的速度相对于工业规模的发展速度而言,相对于人类对能量的市场需求程度而言,变得太快了。甚至有人戏言,人类的变革都被卡在“电池”这儿了。

华体会体育app官方下载

当然,如果哪一天需要构建全球电力无线传输,到哪儿都能“无线”取得电能(像手机信号一样),那么人类也就仍然必须电池了,社会发展大自然也就会卡在电池上面。  针对能量密度沦为瓶颈的现状,全球各国都制定了涉及的电池产业政策目标,希望引导电池行业在能量密度方面获得明显的突破。中、美、日等国政府或行业的组织所制订的2020年目标,基本上都指向300Wh/kg这一数值,相等于在当前的基础上提高相似1倍。

2030年的远期目标,则要超过500Wh/kg,甚至700Wh/kg,电池行业必需要有化学体系的重大突破,才有可能构建这一目标。  影响锂离子电池能量密度的因素有很多,就锂离子电池现有的化学体系和结构而言,明确都有哪些显著的容许呢?  前面我们分析过,当作电能载体的,只不过就是电池当中的锂元素,其他物质都是“废物”,可是要取得平稳的、持续的、安全性的电能载体,这些“废物”又是不可或缺的。

荐个例子,一块锂离子电池当中,锂元素的质量占到比一般也就在1%多一点,其余99%的成分都是不分担能量存储功能的其他物质。爱迪生有句名言,顺利是99%的汗水再加1%的天赋,显然这个道理敲之四海皆准啊,1%是红花,只剩的99%就是绿叶,较少了哪个都敢。  那么要提升能量密度,我们首先想起的就是提升锂元素的比例,同时要让尽量多的锂离子从负极跑完出来,移动到负极,然后还得从负极原数回到负极(无法变低了),周而复始的运送能量。  1.提升负极活性物质的占比  提升负极活性物质占到比,主要是为了提升锂元素的占比,在同一个电池化学体系中,锂元素的含量上去了(其他条件恒定),能量密度也不会有适当的提高。

所以在一定的体积和重量容许下,我们期望负极活性物质多一些,再行多一些。  2.提升负极活性物质的占比  这个只不过是为了因应负极活性物质的减少,必须更好的负极活性物质来容纳游过来的锂离子,存储能量。

如果负极活性物质过于,多出来的锂离子不会沉积在负极表面,而不是映射内部,经常出现不可逆的化学反应和电池容量波动。  3.提升负极材料的比容量(克容量)  负极活性物质的占比是有下限的,无法无限制提高。

在负极活性物质总量一定的情况下,只有尽量多的锂离子从负极脱嵌,参予化学反应,才能提高能量密度。所以我们期望可脱嵌的锂离子相对于负极活性物质的质量占到比要低,也就是比容量指标要低。

华体会体育

  这就是我们研究和自由选择有所不同的负极材料的原因,从钴酸锂到磷酸铁锂,再行到三元材料,都是逃着这个目标去的。


本文关键词:华体会体育app官方下载,简析,锂离子,电池,的,两大,性能,指标,能量

本文来源:华体会体育-www.jskmzn.com

在线客服 联系方式 二维码

电话

097-29648680

扫一扫,关注我们