锂电池怎么提高能量密度？
来源：宝鄂实业
2020-03-29 15:37
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锂电池如何增加能量密度?可以从哪些方面考虑?
这只是从化学系统的组成(质量)能量密度(Wh/kg)的单一电池。体积能量密度更为复杂
这是锂离子电池化学系统
我们知道单个电池化学成分的主要成分是正极、负极和电解质(体积能量密度也考虑了液体的厚度和粉末的压实密度)。
由于常规检测为恒流充放电，且以中值电压选取运行电压预算，可得:
(方程)
同时，ED(m)表示单体的质量能密度，单位为Wh/kg。C(0)是整个电池的计划容量，通常在啊;V(0,mid)是整个电池的中值电压，一般认为是正电极的中值电压与负电极的中值电压之差V(ca,mid) -v (an,mid)。
(方程)
C(ca)和C(an)分别为整个电池正极和负极的克容量，通常为mAh/g;[式]为整个电池的充电系数或注入量，通常以g/Ah为单位;
如上所示的表达式说明，要从化学系统开始传递单个细胞的能量密度，可以考虑以下几点:
(1)增加V(ca,mid) -v (an,mid):移动正电极的中值电压，降低负电极的中值电压;
方法:正极数据选择氧化高充电截止电压和高放电路径,而负极数据选择较低的物种充电路径(合金材料、硅等),石墨的一个重要原因是绝对优于大多数金属氧化物和经济复苏的开始!请看下图:
不同类型阴极数据的电化学曲线
副作用:正电极的高电压只会造成界面损伤和电解质消耗
(2)增加正电极数据C(ca)的克容量;
解决方案:选择比容量高、多价、锂脱氧的传统化合物。下图中的蓝条可以看出能量密度相对于克容量的改善有多显著(向右看克容量越高):
副作用:高克容量正极数据短暂损坏循环寿命
(3)增加阴极数据的克容量C(an);
方法:选择高比容量的硅阴极，对四氧化二铁等数据进行转换
副作用:电池物理膨胀，电池电源损坏，循环寿命衰减
(4)降低整个电池的注射量
方法:改变电池形状和空间规划，降低电池容量等
之前有学者总结了以上策略，大致预算了一份能量密度清单，可以参考一下:
充电电池:抓住化学的极限
这里但我想问题主要销售:电池能量密度与化学系统的选择有关,而后者是一个高度耦合,折射微没有政策是独立的个体,渴望能量密度更典型的性能,是一个大工程思维的恐惧。
