Come migliorare la densità energetica

La densità energetica è il più grande ostacolo allo sviluppo delle attuali batterie agli ioni di litio. Che si tratti di telefoni cellulari o di auto elettriche, le persone attendono con impazienza che la densità energetica della batteria possa raggiungere un nuovo livello, in modo che la durata della batteria del prodotto o della gamma di prodotti non sarà più il principale fattore preoccupante.

In considerazione della situazione in cui la densità energetica diventa un collo di bottiglia, tutti i paesi del mondo devono formulare i relativi obiettivi politici per l’industria delle batterie, che dovrebbero portare alla svolta significativa nell’industria delle batterie in termini di densità energetica., Stati Uniti, Giappone e altri paesi nel 2020 Gli obiettivi fissati dal governo o dal gruppo industriale, fondamentalmente puntano a 300 wh/kg, quella cifra, sulla base dell'attuale aumento, è vicina a 1 volta. Obiettivo a lungo termine per il 2030, 500 wh/kg, o anche 700 wh/kg, l’industria delle batterie deve fare un importante passo avanti nel sistema chimico, se è stato possibile raggiungere questo obiettivo.

Ci sono molti fattori che possono influenzare la densità energetica della batteria agli ioni di litio, il sistema chimico e la struttura esistente della batteria agli ioni di litio , nello specifico quali sono i limiti evidenti?

Abbiamo analizzato sopra, e ACTS come vettore energetico, è in realtà la batteria al litio, altre sostanze sono "rifiuti", ma per ottenere una sicurezza stabile e persistente del vettore energetico, i "rifiuti" sono indispensabili. Ad esempio, un pezzo di batterie agli ioni di litio, il litio supera la media della qualità in poco più dell'1%, il restante 99% degli ingredienti non ha la funzione di accumulo di energia di altre sostanze. Le famose parole di Edison, il successo è composto per il 99% da sudore più l'1% da ispirazione, sembra che ovunque tutti ah, l'1% siano rossi, il restante 99% siano foglie verdi, che non lo sono.

Quindi, per migliorare la densità energetica, la prima cosa a cui pensiamo è aumentare la percentuale di litio, e allo stesso tempo sfruttare quanto più possibile gli ioni di litio che fuoriescono dall'anodo, si spostano verso il catodo e poi devono essere contare dal catodo il ritorno originale al positivo (niente meno), il ciclo di trasporto dell'energia.

1. Migliorare la proporzione di materiale attivo positivo

Per migliorare la proporzione di materiale attivo positivo, principalmente per migliorare la proporzione di litio, nello stesso sistema chimico, il contenuto di litio (a parità di altre condizioni), anche la densità di energia può avere il corrispondente ascensione. Quindi, sotto un certo limite di dimensioni e peso, speriamo che il materiale attivo positivo sia in più.

2. Migliorare la proporzione del materiale attivo del catodo

Questo al fine di cooperare con l'aumento del materiale attivo positivo, necessita di più materiale attivo negativo per accogliere l'energia immagazzinata agli ioni di litio. Se il materiale attivo del catodo non è sufficiente, la deposizione di ioni di litio extra sulla superficie del catodo, anziché incorporati all'interno, provoca una reazione chimica irreversibile e un'attenuazione della capacità della batteria.

3. Per migliorare il materiale dell'anodo della capacità di stoccaggio specifica (g)

È previsto un limite massimo di materiale attivo positivo contabilizzato, non illimitato. A condizione della quantità di materiale attivo positivo, è necessario rimuovere il più possibile gli ioni di litio dal positivo per rimuovere l'incorporato, partecipare a reazioni chimiche, per migliorare la densità di energia. Quindi speriamo di poter eliminare gli ioni di litio incorporati rispetto alla proporzione positiva del materiale attivo che è più elevata, la qualità dell'indice di capacità specifica più elevato.

Questo è il motivo per cui studiamo e scegliamo diversi materiali anodici, dal litio acido di cobalto al litio ferro fosfato, e poi al materiale da tre yuan, per raggiungere l'obiettivo.

È già stato analizzato, il litio acido di cobalto può raggiungere 137 mAh/g, i valori effettivi del litio acido manganese litio ferro fosfato litio sono circa 120 mAh/g, il nichel cobalto manganese tre yuan può raggiungere 180 mAh/g. Se si vuole risalire, è necessario ricercare nuovi materiali anodici e progredire l'industrializzazione.

4. Migliorare la capacità specifica dei materiali anodici

Relativamente, la capacità specifica dei materiali anodici non è la densità energetica della batteria agli ioni di litio che rappresenta il principale collo di bottiglia, ma se si migliora ulteriormente la capacità specifica, il negativo significa meno materiali elettrodici negativi in ​​termini di qualità, può ospitare più ioni di litio, raggiungendo così gli obiettivi della densità energetica ascendente.

Con i materiali in carbonio del catodo di grafite, capacità specifica teorica di 372 mAh/g, sulla base della ricerca di materiali in carbonio duro e materiali in nano carbonio, la capacità specifica può essere aumentata a più di 600 mAh/g. I materiali anodici a base di stagno e silicio possono anche aumentare la capacità specifica dell'anodo a un livello molto elevato, questa è la direzione dell'attuale punto caldo della ricerca.

5. Dimagrimento della perdita di peso

Oltre al positivo del materiale attivo negativo, dell'elettrolita, della pellicola isolante, dell'adesivo, dell'agente conduttivo, della raccolta di fluido, della matrice, del materiale del guscio, ecc., tutte le batterie agli ioni di litio sono "peso morto", rappresentate circa 40% del peso totale della batteria. Se è possibile ridurre il peso del materiale senza influire sulle prestazioni della batteria, è anche possibile migliorare la densità energetica delle batterie agli ioni di litio.