鋰電池廠家詳解可充電鋰金屬電池能量潛力巨大

來源：存能電氣  日期：2019-12-04 10:36  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家詳解可充電鋰金屬電池能量潛力巨大。用鋰金屬代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石墨陽極是提高鋰離子電池能量密度最流行的方法之一，可以將電池的能量密度提升40%至50%。鋰電池廠家認(rèn)為：如果使用液體電解質(zhì)就可生產(chǎn)安全、長壽命的鋰金屬電池，那現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備就可以快速實(shí)現(xiàn)高能量密度電池的商業(yè)化。

　　鋰電池廠家詳解可充電鋰金屬電池能量潛力巨大

　　鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　研究人員表示，利用一種新研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)界面膜（SEI），可充電鋰金屬電池可實(shí)現(xiàn)更高的能量密度，更佳性能以及更好的安全性。隨著電動汽車、智能手機(jī)和無人機(jī)等對更高能量密度的鋰金屬電池的需求增加，SEI的不穩(wěn)定性成為阻礙鋰金屬電池發(fā)展的關(guān)鍵問題，因?yàn)樵撾姵氐匿囯姌O表面的一層鹽層會將SEI隔離，并且傳導(dǎo)鋰離子。

　　鋰金屬電池（LMB），即Li/NCM電池。研究人員表示，這種電池在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到電動汽車的運(yùn)行要求，性能優(yōu)于以往文獻(xiàn)中提到的鋰金屬電池。新的LMB不僅具有更高的能量密度，還有更快的充電速度。

　　鋰金屬的理論容量高達(dá)3860mAh/g，是儲能電池的理想負(fù)極材料。不過，由于鋰金屬太活潑，易與氧氣反應(yīng)，從而限制了它在實(shí)際領(lǐng)域中的應(yīng)用。如果對電池進(jìn)行快速充電，通常會加速有害鋰枝晶的生長，加劇鋰金屬負(fù)極與電解質(zhì)之間的寄生反應(yīng)。

　　新型的電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—“無負(fù)極”可充鋰金屬電池。這種新型的電池結(jié)構(gòu)有望大幅度提升電池的質(zhì)量比能量和體積比能量，并節(jié)省電池制備成本。和其他鋰金屬電池相比，這種電池的生產(chǎn)過程中不使用鋰金屬。電池循環(huán)過程中使用的鋰完全儲存在穩(wěn)定的正極中。因此它在生產(chǎn)過程中的安全性將大大提高。這將對鋰金屬電池的研究和大規(guī)模生產(chǎn)具有重要意義。

　　日前，美國SionPower公司宣布，其將從今年年底開始量產(chǎn)鋰金屬電池，該產(chǎn)品將被用于電動車和無人機(jī)等領(lǐng)域。據(jù)了解，該電池能量密度可達(dá)500Wh/Kg（或1000Wh/L），循環(huán)次數(shù)可達(dá)450次。

　　總結(jié)：今后進(jìn)一步提高能量密度將朝著采用金屬鋰負(fù)極的電池發(fā)展，金屬鋰容量發(fā)揮的時(shí)候，相同正極的體系，金屬鋰離子電池比鋰電池有更顯著的能量密度。相比硅碳作為負(fù)極，金屬鋰能量密度更高，成本顯著降低。