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聚合物锂离子电池技术的探讨与分析
聚合物锂离子电池技术的探讨与分析
  • 发布时间:2020-12-10 16:26

聚合物锂离子电池技术的探讨与分析

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聚合物锂离子电池技术的探讨与分析


锂离子电池的结构特点


锂离子电池的正极和负极活性物质都是嵌入化合物。充电时,锂离子从正极析出,通过电解液插入负极。实际上,锂离子电池是通过在两个电极之间来回插入和放下来充电和放电的,因此被称为摇椅电池(RCB)。反应图和基本方程如下:


2.聚合物锂离子电池技术


2.1聚合物锂离子电池的性能特点


聚合物锂离子电池是使用固体聚合物电解质(SPE)的锂离子电池。电池由正极收集液、正极膜、聚合物电解质膜、负极膜、负极收集液压实复合成型组成,用铝塑复合膜密封,其边缘热熔合密封,得到聚合物锂离子电池。由于电解液膜为固态,不存在泄漏问题,电池设计自由度大,可根据要采用串并联或双极结构。


聚合物锂离子电池具有以下特点:形状柔性;更高的质量比能量(是mh-ni电池的3倍);(3)电化学稳定窗宽,可达5V;(4)安全可靠性完善;(5)循环寿命长,容量损失小;高容量的利用率;应用范围广泛。


其性能指标如下:工作电压:3.8v;比能:130Wh/kg,246Wh/L;循环寿命:>300;自放电:<0.1%/月;工作温度:253-328k;充电速度:每小时80%容量;3h达到100%容量;环境因素:无毒。


2.2阴极材料


锂离子电池的特性和价格与其正极材料密切相关,一般来说,正极材料应满足:在所需的充放电电势范围内,与电解质溶液具有电化学相容性;温和电极过程动力学;高可逆性;4.在全锂条件下,良好的空气稳定性。随着锂离子电池的发展,高性能、低成本的阴极材料的研究也在不断地进行。目前研究重要集中在锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物[1]等锂过渡金属氧化物(见表1)。


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