Novi materijali za litijumske baterije sa potencijalom u budućnosti
Materijali litijumskih baterija igraju vitalnu ulogu u procesu proizvodnje litijumskih baterija, posebno u prvoj fazi proizvodnje. U prvoj fazi proizvodnje, glavni korak je prerada sirovina u komade. Osnovni procesi uključuju miješanje suspenzije, premazivanje, valjanje, rezanje i proizvodnju stubnih komada. Neophodno je koristitivakum mikserza miješanje pozitivnih i negativnih aktivnih materijala i rastvarača za izradu suspenzije, koristite mašinu za oblaganje elektrodama da ravnomjerno premažete suspenziju na metalnu foliju, a zatim je osušite da napravite stubove, koristite mašinu za valjanje za sabijanje obloženih stubova i koristite Mašina za rezanje elektroda za rezanje polova na potrebnu veličinu kako bi se prilagodili različitim modelima baterija.
Istraživanje i razvoj novih materijala za litijumske baterije je važna pokretačka snaga za napredak tehnologije baterija. Očekuje se da će razvoj i primjena ovih novih materijala promovirati dalje poboljšanje performansi litijumskih baterija i zadovoljiti potrebe novih energetskih vozila, sistema za skladištenje energije i drugih polja za visoku gustoću energije, visoku sigurnost i dugovječne baterije. U nastavku će biti predstavljeno nekoliko novih materijala za litijumske baterije s potencijalom u budućnosti.
1. Silicijum-ugljični kompozitni materijal negativne elektrode
Veliki ekran i raznovrsne funkcije digitalnih terminalnih proizvoda postavili su nove zahtjeve za trajanje baterije. Trenutni gramski kapacitet materijala litijumskih baterija je nizak i ne može zadovoljiti rastuću potražnju za baterijama u terminalima. Kao vrsta budućeg materijala za negativne elektrode, teoretski kapacitet silicijum-ugljika kompozitnih materijala je oko 4200 mAh/g ili više, što je više od 10 puta više od 372 mAh/g grafitnih negativnih elektroda. Ovaj materijal može značajno povećati kapacitet baterije, ali se suočava i sa problemom usitnjavanja materijala i gubitka kapaciteta uzrokovanog proširenjem zapremine. Trenutno se ovi problemi rješavaju nano-dimenzioniranjem silicijum praha, silicijum-ugljičnim premazom i dopiranjem.
2. Litijum titanat
Litijum-titanatna baterija je litijum-jonska baterija sa litijum-titanatom kao materijalom pozitivne elektrode i ugljičnim materijalom kao materijalom negativne elektrode. U poređenju sa tradicionalnim litijum-jonskim baterijama, litijum-titanatne baterije imaju prednosti veće bezbednosti, dužeg radnog veka i bržeg punjenja. Njegov materijal pozitivne elektrode litijum titanat ima veću hemijsku stabilnost i termičku stabilnost, što može poboljšati bezbednosne performanse baterije. Materijal negativne elektrode litij-titanat baterije koristi ugljične materijale, kao što su prirodni grafit, umjetni grafit, karbonska vlakna, itd., koji imaju veći specifični kapacitet i duži vijek trajanja.
3. Grafen
Grafen ima odlična elektrohemijska svojstva, visoku specifičnu površinu, elektronsku i jonsku provodljivost. Može se primijeniti na grafenske kompozitne materijale s negativnim elektrodama za električne baterije, pozitivne elektrode provodljive agense za litijumske baterije, te aluminijsku foliju obloženu grafenom, itd., što uvelike smanjuje težinu baterije i time smanjuje kvalitetu cijelog vozila, produžava vijek trajanja baterije i značajno poboljšava domet krstarenja i brzinu punjenja električnih vozila. Grafen koji se direktno koristi kao materijal negativne elektrode ima prednosti visokog specifičnog kapaciteta i velike brzine punjenja i pražnjenja.
4. Materijali trojnih pozitivnih elektroda visokog nikla
Trojni materijali sa visokim sadržajem nikla (kao što je NCM811) privukli su pažnju zbog svoje velike gustine energije, ali se takođe suočavaju sa izazovima u pogledu sigurnosti i stabilnosti. Istraživači su poboljšali svoje performanse i sigurnost pomoću površinskih premaza, dopinga i optimizacije strukture.
5. Materijali pozitivnih elektroda na bazi mangana bogati litijumom
Materijali na bazi mangana bogati litijumom privukli su veliku pažnju zbog svog velikog gramskog kapaciteta i visokonaponske platforme, a očekuje se da će probiti gornju granicu gustine energije trojnih materijala visokog nikla. Ovaj materijal može značajno poboljšati gustoću energije litijumskih baterija, ali ima i probleme kao što su niska elektronska provodljivost i spora difuzija litijum jona. Potencijalno rješenje je poboljšati ga površinskim premazom i nano-dimenzioniranjem.
6. Potpuno čvrsta litijumska baterija
Potpuno čvrsta litijumska baterija koristi čvrsti elektrolit za zamjenu tradicionalnog tekućeg elektrolita, koji ima veću sigurnost i gustoću energije. Ovaj novi materijal ima i visoku jonsku provodljivost i visoku elektronsku provodljivost, koja je više od 1,000 puta veća od tradicionalnih materijala za baterije, značajno poboljšavajući ukupne performanse baterije.
7. Organski materijali za elektrode
Organski materijali za elektrode privukli su pažnju zbog svojih prednosti kao što su obnovljivost, ekološka zaštita okoliša, niska cijena i veliki kapacitet. Međutim, ova vrsta materijala i dalje se suočava sa poteškoćama kao što su visoka rastvorljivost u elektrolitu, slaba provodljivost i niska gustina. Njegove materijalne karakteristike, mehanizam djelovanja, odnos struktura-aktivnost itd. još uvijek treba duboko razumjeti.
Acey new energy je profesionalni dobavljač specijalizovan zaLithiumLaboratorijska mašina za baterije, Baterijski materijal, Mašina za sklapanje baterijskog paketa i nudimo jedno-stop rješenje za liniju za montažu cilindričnih baterija i opremu za proizvodnju litijum-jonskih baterija. Ako ste zainteresirani, slobodno nas kontaktirajte.
