17年專(zhuān)注鋰電池定製

降(jiàng)噪耳機32650鈷酸鋰電池技術資料

來源(yuán):邦立威    2019-11-19    點擊量:109

隨著(zhe)對(duì)智能手(shǒu)機,電動汽車和可再生能源的需求持續(xù)增長,科學家們正在尋找改進鋰(lǐ)離子電池的方法-鋰離子電池是家用電子產品中最常見的電(diàn)池類型,也是電網規模儲能的有前途的解決方案(àn)。提高鋰離子電(diàn)池的能量密度可以促進具有長效電池(chí)的先進技術的發展,以及風能和太陽能的廣泛使用。現在,研究人(rén)員在(zài)實現這一目標(biāo)方麵取得了重大進展。
降噪(zào)耳(ěr)機32650鈷酸鋰電池技術資(zī)料
由馬裏(lǐ)蘭大學(UMD),美國能源部(DOE)布魯克海文國家實驗室(shì)和美國陸軍研究實驗室的科學家領(lǐng)導的合(hé)作(zuò)開發並研(yán)究了一種能夠使鋰離子能量密度(dù)增加(jiā)三倍的新型陰極材料。電池電極(jí)。他們的研究成(chéng)果於6月13日(rì)在NatureCommunications上發(fā)表。
常見蓄電池的規格型號:12V1.3AH,12V2AH,12V2.2AH,12V3AH,12V3.3AH,12V4AH,12V4.5AH,12V2.6AH,12V2.3AH,12V3.5AH
“鋰離子電池(chí)由陽極和陰極組成,”UMD科學家和該論文的主要作者之(zhī)一的秀林秀說。“與(yǔ)鋰離子電池中使用(yòng)的商用石墨陽極的大容量相比,陰極的容量更(gèng)加有限。陰極材料始終是進(jìn)一步(bù)提高鋰離子電池能量密度的瓶頸。”

UMD的科學家(jiā)們合成了一種新的陰極材(cái)料,這是一種改良的工程形式的三氟化鐵(FeF3),由經濟有效和環境友好的元素-鐵和氟組成。研究(jiū)人員一直對在鋰離(lí)子電池中使用FeF3等化合物(wù)感興趣(qù),因為它們具有比傳統陰極材料更高(gāo)的容量。
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“通常用於鋰離子電池的材料都是基於插層化學,”布魯(lǔ)克海文的化學家和該論(lùn)文(wén)的主要作者之一EnyuanHu說。“這種類型的化學反應是非常有效的;但是,它隻轉移一個(gè)電子,因此陰極容量是有限的。一些(xiē)化合物如FeF3能夠通(tōng)過更複雜的反應機製轉移(yí)多個電子,稱為轉化反(fǎn)應。”
邦力(lì)威鋰電池容量可以根據用戶的要求(qiú)加工
盡管FeF3具有(yǒu)增加陰極容量的潛力,但該化合物在鋰離子(zǐ)電池中(zhōng)的表現並不理想,因為其轉化反應存在三(sān)個並發症:能(néng)效差(滯後(hòu)),反應速度慢,副反應可能導致循環壽命不佳。為了克服這些挑戰,科學家們通過一種稱為化學替代的過程將鈷和氧原子添加到FeF3納米棒中。這(zhè)使科學家能夠操縱反應途徑並使其更具“可(kě)逆性”。

“當鋰(lǐ)離子(zǐ)被插入到FeF3中(zhōng)時,這種物質會轉化為鐵和氟化鋰,”該論(lùn)文的合著者和布魯克海(hǎi)文功能納米材料中心(CFN)的科學家SooyeonHwang說。“然而,反應不是完全可逆(nì)的。用鈷和氧取代後,陰極材料的主要骨架更好地保持,反應變得更(gèng)加可逆。”
邦力威鋰電池和鋰(lǐ)電池組的內阻是不一樣的
為了研究反(fǎn)應途徑,科學家們在CFN和國家同步(bù)加速器光(guāng)源II(NSLS-II)-布魯克海文的兩個DOE科學用戶設施辦公室進行了多次實驗(yàn)。

首先在CFN,研究(jiū)人員使用強大的電子束以0.1納米的分辨率(lǜ)觀(guān)察FeF3納米棒-一種稱為透射電(diàn)子顯微鏡(TEM)的技術。TEM實驗使(shǐ)研究人員能夠確定陰極(jí)結構中納米顆粒的確切尺(chǐ)寸,並分析結構在(zài)充電-放電過程的不同階段之間如(rú)何變(biàn)化(huà)。他們看到取代納米棒的反應速度更快。
降噪耳機32650鈷酸鋰電(diàn)池(chí)技術(shù)資料
“TEM是(shì)一種用於表(biǎo)征非(fēi)常小尺度(dù)材料(liào)的強大(dà)工具,它還能夠實時研究反應過程,”CFN的科學家和該(gāi)研究的共同作者DongSu說。“然而,我們隻能使用TEM看到非常有限的樣品區域。我們需要依靠(kào)NSLS-II的(de)同步加速器技(jì)術來了解整個電池的功能(néng)。”
邦力威鋰電池(chí)容量的計算方法
NSLS-II的X射線粉末衍射(XPD)光(guāng)束線上,科(kē)學家們通過陰極(jí)材料引導了超亮X射線。通過(guò)分析光散射的方式,科學家(jiā)們可以“看到”有關材料結構的其他信息(xī)。

“在XPD,我們進行了配對分布功能(PDF)測量,能夠(gòu)檢測大量的(de)當地鐵排序,”該論文的(de)合著者和NSLS-II的科學家白建明說。“對放電(diàn)陰極的PDF分析清楚地(dì)表明,化學替代促進了電化學的可逆性。”
邦力(lì)威鋰電池的壽命有設計壽命和實際使用壽(shòu)命
CFN和NSLS-II上結合高度先進的成像和顯微技術是評估陰極材料功能(néng)的關鍵(jiàn)步驟。
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“我們還進行(háng)了基於密度泛(fàn)函理(lǐ)論的先進計算方法,以破解原子(zǐ)尺(chǐ)度的反應機製,”UMD的科學家,該論文的共同(tóng)作者(zhě)肖驥說。“這種方法表明化學替代通過減少鐵的粒徑和穩定岩鹽相將反應轉變為高度可(kě)逆的狀態。”UMD的科學家表示,這種研究(jiū)策略可以應用於其他高能轉換材料,未來的研究可能使用該(gāi)方法來改進其他電池(chí)係統。

近年來,隨著鋰電(diàn)技術(shù)的不斷進步(bù)與實際成本逐漸下降,鋰電(diàn)池在電動工具領域(yù)的應用越來越多,現階段各大巨頭廠商提出電動工具無繩化的想(xiǎng)法後(hòu),使得鋰電池在電(diàn)動工具領域有著廣闊的前景空間。

與此同時,人工智能的興起,鋰電家居產品、園林工具等新興智能工具類產品得(dé)到了迅速發展的機會,鋰電(diàn)池的應用並不再局限於單個(gè)領域。其中根據(jù)業內(nèi)人士稱,鋰電類電(diàn)動工具、園林工具未來市場趨勢正如清晨的朝陽。電(diàn)動工具鋰電化除了市場的推動與自身潛力外,還得到了國家地區政策的支持。例如歐盟早已禁止無線電動工具使用(yòng)鎳鉻電池,鋰電電動工(gōng)具的普及率與替換(huàn)率也遠遠領先於國內市(shì)場;中國(guó)則是重新製定了電動工具鋰電池使用行業標準。
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鋰電化無繩化意味(wèi)著電動工具將會朝著更小體(tǐ)積、更輕重量、更低噪聲等方向發展,然而仍不可(kě)避免“副作用”的出(chū)現,那就是鋰電池(chí)中的鋰離(lí)子熱(rè)失控。鋰離子的工作溫度範(fàn)圍是在+15~+45攝氏度(dù)之間,如果溫度超出臨界水平,則會導致電池單元功能安全、使用壽(shòu)命(mìng)縮短、不穩定性以及可能發生的熱失控。
邦力威鋰電池充電方法很多,但無(wú)論哪種鋰電池的(de)充電首先要包裝安全
那麽鋰電池中鋰離子是如何發生熱失控的呢?如果工具發(fā)生強烈的碰撞或高處跌落,電池有可能發生變形;材料則(zé)會滲透到電池裏(lǐ),引起內部短路或外部短路(lù)的現象;再者過度充電或快速充電(diàn)時電流過大(dà),極其有可(kě)能會永久損壞電池。
常見蓄(xù)電池的規格型號:12V1.3AH,12V2AH,12V2.2AH,12V3AH,12V3.3AH,12V4AH,12V4.5AH,12V2.6AH,12V2.3AH,12V3.5AH
熱(rè)失控發生後就猶如多米諾骨牌效應一樣,電池中儲存的能量會突然釋放,從而產生(shēng)火災。另外電池數量越多、能量密度(dù)越(yuè)高、充放電功率越大,就意味著發生起火故障的概率就越高。

為了確保把熱失控的風險降到最低,伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校研究人員發布了一份研究報告,報告中表明(míng),石墨烯材料可以從鋰離子電池著火時吸走氧氣,可以(yǐ)防止陰極釋放的氧氣與電池內其他(tā)易燃(rán)品相結合,從而降低(dī)起火風險,減少事故損失。

邦(bāng)力威鋰(lǐ)電,17年專注鋰電池定製

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