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电池知识

钛酸锂负极材料介绍

来源:宝鄂实业    2019-10-15 19:44    点击量:
钛酸锂负极材料
 
钛酸锂,尖晶石结构,电位平台1.5v,三维离子扩散通道,晶格稳定性,理论容量176mah/g,具有安全性高、倍率高、寿命长的特点。
 
 
安全性高。正如我们刚才提到的,电压平台是1.5V,无锂,耐过充和过放电,在高低温性能优异。
 
在25℃时,锂离子在钛酸锂(2×10^-8cm~2/s)中的扩散系数比石墨高一个数量级。
 
由于其寿命长、晶格稳定、结构稳定、零应变、充放电过程中体积变化小,没有形成sei膜,没有由sei膜损伤引起的负面影响。
 
制备方法包括固相反应法、溶胶-凝胶法和水热离子交换法。通过球磨li2co3和tio2的比例(li:ti约为0.84),zr可以掺杂改性,炭黑可以提高导电性。制备温度在800-1000℃左右,制备时间越长,晶格生长越完整。
 
事实上,可以看出,虽然与石墨相比,它具有更高的离子扩散率、更高的安全性和更长的寿命,但其导电性较差,需要碳涂层和掺杂改性;高电位、高电位的阴极材料只能形成2.4-2.6V的电压,这需要降低钛酸锂(金属取代部分ti)的电位;理论容量较低,176mah/g相对于石墨的容量为372mah/g。说起来没有什么好处。
锂金属阳极材料
 
锂金属是密度最小的金属之一。标准电极电位为-3.04V,理论比容量为3860mAh/g,仅次于硅4200mAh/g,应用领域:锂硫电池(2600Wh/kg)、锂空气电池(11680Wh/kg)等。
 
锂金属电池具有很高的容量性能,但在使用中,由于锂枝晶的存在、负沉淀、负副反应,严重影响了电池的安全性,因此目前阶段处于概念阶段。
 
锂硫电池的结构图和方程式如下。硫也是自然界中广泛存在的元素。锂硫电池的高能量密度(2600wh/kg)有望成为下一代锂硫电池的研发重点。
 
 
锂空气电池具有较高的能量密度(11680wh/kg),接近燃料的能量密度。它是环保的,反应产物是水。