关于锂离子电池高能量技术分析,你了解吗?
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什么是锂离子电池高能量技术?随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂离子电池。
2019年锂离子电池市场现状及发展前景。从长远来看,随着国家对新能源产业的扶持,电动车逐渐成为锂电池的第一大需求产业。由于锂电池生产厂家在技术上的革新,人们对锂电池的需求仍会不断增长,锂电池行业发展前景较好,前瞻预计到2024年我国锂电池行业市场规模将超过1500亿元。
高能量密度发展道路包括:高压负极材料、高克容量负极材料。高压阴极材料一般是指应用电压高于4.2v的阴极材料。锂钴酸、锂锰酸,三种都是高压材料。与此同时,高压锂钴氧化物的商业应用已经非常成熟,其中许多用于高端数字产品,其能量密度高于普通的三元电池。目前,高压钴酸锂离子电池的电压一般为4.35v。未来3-5年内,4.4v和4.5v高压锂钴酸电池可能会大规模使用。三种高压阴极材料很少使用,基础研究阶段。然而,三元高压阴极材料可能是未来达到300Wh/kg能量密度的突破点。
锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。
锂离子电池凭借其高能量密度、长循环使用寿命等优点率先在手机、笔记本电脑等3C数码领域得到广泛应用。近年来,全球温室效应日趋显著,世界各国政府均加大对可再生资源的重视程度,在政策大力支持下,全球新能源汽车市场进入快速发展通道。动力电池领域受全球新能源汽车市场快速发展带动,成为近年来拉动全球锂电池市场高速增长的主要因素。
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。