17年專注鋰電(diàn)池定製(zhì)

聲呐設備用11.1V鋰離子蓄電池壽命性能

來源:邦立威    2020-03-01    點(diǎn)擊量:97

固相(xiàng)轉化硫電極相關研究:

鋰硫電(diàn)池憑借其高理論能量密度、原料(liào)來源廣泛(fàn)以及成本低廉等優勢而成為一種備受矚目的新型儲能體係。盡管經過多年(nián)的發展,各種新(xīn)穎結構的含(hán)硫複(fù)合正(zhèng)極材料、各種過渡金屬相關的化學吸附中(zhōng)間層或電化學催化劑如雨後春筍般被提出來抑製臭名昭著的多硫化物穿(chuān)梭效應,但是鋰(lǐ)硫電池的實用化進展仍然(rán)十分緩慢。艾新平(píng)教授曾發現在實驗室中能夠循環上千次的電池做成大電池後隻能循環幾周甚至都無法充放電。艾新平教(jiāo)授團隊認為,從熱(rè)力學(xué)角度來說,隻要鋰硫電池中多硫化物溶解-沉積的電(diàn)化學機製(zhì)存在,穿梭效應就不可能從根本上得到(dào)抑製。隻有(yǒu)將鋰硫電池電化(huà)學氧化還原機理轉變為固相轉化機製才能真正推動鋰硫電池(chí)的實用進程。

圖2 在碳酸酯-醚類共(gòng)溶劑(jì)電解液中硫顆粒表麵原位SEI層形成的示意圖

 

之前的研究已經發現,多硫化物(wù)在很多高粘度(dù)、高濃度(dù)或一些室溫離子液體電(diàn)解液中不會發生溶解,其電(diàn)化學反應遵循的是理想(xiǎng)的固相轉化機(jī)製。不過,這些電解液要麽浸潤性差要(yào)麽離子電導率(lǜ)較低,使得電子電導性(xìng)差的硫活性材料利用率偏低。結合前期的研究工作,艾新平教授團(tuán)隊發展出了一種碳酸酯-醚類電解(jiě)液來實現高硫載量條件下的硫正極固相(xiàng)轉化反應[3]。在這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體(tǐ)係中,醚類電解液在前幾周電(diàn)化(huà)學循(xún)環中使硫納米顆粒先溶(róng)解生成多硫化物中間體。多硫化物中間體與碳(tàn)酸乙(yǐ)烯酯之間(jiān)發生親(qīn)核(hé)反應在硫(liú)顆粒表麵生成(chéng)一層致密的SEI層。這層具有高離子電導率的致密的SEI層能(néng)夠緊密包裹硫顆粒使其在後麵的電化學循環過程(chéng)中無法與電(diàn)解(jiě)液接觸,因此活性物質硫沒有繼續發生溶解的可能,電化學機製遵循(xún)的是固相轉化反應。在這種固相轉化反應機製下,S/C正極在100mA/g的電(diàn)流密度下循環400周後仍然可以實(shí)現高達1100mAh/g的放電比容量,容量保持率高達(dá)88%,且拋除前幾周(zhōu)的溶解過程後的平均庫倫效率接近100%。

 

固相轉化硫(liú)電極相關研究:

鋰硫電池(chí)憑借其(qí)高理論能量密度、原料來源廣(guǎng)泛(fàn)以及成本低廉等優勢而成為一種備(bèi)受矚(zhǔ)目的新型儲(chǔ)能體係。盡管(guǎn)經過多年的發展,各種新穎結構的含硫複合正極材料、各(gè)種過渡金屬相關(guān)的化(huà)學吸附中間層或電(diàn)化學催化(huà)劑如雨(yǔ)後春(chūn)筍般被提出來抑製臭名昭著的多硫化物穿梭效應(yīng),但是鋰硫電池的實(shí)用化(huà)進展仍然十分緩慢。艾(ài)新(xīn)平教授曾發現在實驗(yàn)室(shì)中能夠循環上千次的電池做成大電池後隻能循環幾周甚至都無法充放電。艾新平教授團隊認為(wéi),從熱力學角度來說,隻要鋰硫電池中多(duō)硫化物溶解-沉積的電(diàn)化學機製存在,穿梭效應就不可能從根本(běn)上得到抑製(zhì)。隻(zhī)有將鋰硫電池電化學氧化還(hái)原(yuán)機理轉變為固相轉化機製才能真正推動鋰硫電池的實用(yòng)進程。

圖2 在碳酸酯-醚類共溶劑(jì)電解液中硫顆粒表麵原位SEI層形成的示(shì)意圖

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邦力威18650鋰電池的比能量在不同類型的電池上不一樣

之前的研(yán)究已經發現,多硫化物在很多高粘度、高濃度或(huò)一些室溫離子(zǐ)液體電解液中不會發生溶解(jiě),其電化學反應遵循的是(shì)理想的固相轉化機製。不(bú)過,這些電解(jiě)液要麽浸潤性差要麽離子電導率較低,使得電子電導性差(chà)的硫活性材料利用率偏低。結合前期的研究工作,艾新平(píng)教授團隊發展出了一(yī)種(zhǒng)碳酸酯-醚類電解液來實現高硫載(zǎi)量條件下的硫正極固相轉化反應[3]。在(zài)這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電(diàn)解液體係中,醚類電解液在前幾周電化學循(xún)環中使硫納米顆粒先溶解生成多硫化物中間體。多硫化物中間體與碳酸乙(yǐ)烯酯之間發(fā)生親核反應在硫顆粒表麵生成一層致密的SEI層。這層具有高離子電導率的致密的SEI層能夠緊密包裹硫顆粒使其(qí)在後麵(miàn)的電化(huà)學循環過程中無法與電解液接觸,因此(cǐ)活性物質硫沒有繼(jì)續發生溶解的可(kě)能,電化學機(jī)製遵循的是固相轉化反應。在(zài)這種固相轉化反應機製下,S/C正極在(zài)100mA/g的電流密度下(xià)循環400周後仍然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量,容量保持率高達88%,且拋除(chú)前幾周的溶解過程後的平均(jun1)庫倫效率接近100%。

 事實上,除業績、補漲兩條主線外,上述418隻連漲股還具備較強的(de)行業特征,統計發現,化工(50家(jiā))、機械設備(bèi)(37家)、房地產(31家)等三大周期性行業成為連漲股最為紮堆的領域(yù),其中對於化工行業的後市表現,東興證券建議從周期和成長兩個維(wéi)度梳(shū)理(lǐ)投資機會:周期方麵,終端需求(qiú)持續增長是支撐後續漲價的核心因素,而供(gòng)給收縮(suō)、環保(bǎo)壓力常態化邏輯仍存(cún),著重尋找下遊(yóu)需求改善超預期、產品漲價持續性較好的子行業,上市(shì)公司(sī)精選有業績、低估值標(biāo)的股;成長方麵,建議重點關注PCB產業鏈和食品添加劑。

邦力威鋰電,17年專注鋰電池定製

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