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电池博客

锂二次电池之所以不能实现商品化,主要原因是什么?

来源:宝鄂实业    2019-09-27 08:39    点击量:
在最开始走商品化路线时,可充电锂电最终未能如愿。

其代表如Exxon公司希望在20世纪70年代将该产品实现商品化,结果以失败告终。

但是它对可充电
锂电池研究的推动作用是不可低估的。该种锂二次电池之所以不能实现商品化,主要原因是循环寿命的问题没有得到根本性的解决,主要原因如下:

①如上所述在充电过程中,锂的表面不可能非常均匀,因此不可能从根本上解决枝晶的生长问题,这样便不能从根本上解决安全方面的问题;

②金属锂比较活泼,很容易与非水液体电解质发生反应,产生高压,造成危险。随着人口不断增加,资源不断枯竭,人们对资源短缺问题的了解日益加深,对可充电锂电池的需求也日益强烈。

锂二次电池就是可充电的锂电池,它的研究最早始于20世纪60~70年代的石油危机。当时主要集中在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系。

但是锂在充电的时候,由于金属锂电极表面的不均匀(凹凸不平),这样表面电位分布不均匀,造成锂不均匀沉积。

该不均匀沉积过程导致锂在一些部位沉积过快,产生树枝一样的结晶(枝晶)。

当枝晶发展到一定程度时,一方面会发生折断,产生“死锂”,造成锂的不可逆;另一方面更严重的是,枝晶穿过隔膜,将正极与负极连接起来,结果产生大电流,

生成大量的热,使
锂电池着火,甚至发生爆炸,从而产生严重的安全问题。其中具有代表性的为Exxon公司的Li/TiS2体系,充放电过程示意如下。xLi+TiS2-> LixTiS2 。