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为什么锂电池需要新的涂层

图片致谢:silabob / shutterstock.com

锂电池在日常生活中广泛使用,比如为智能手机、电动汽车和悬浮滑板提供动力。在过去的几十年里,为了提高阴极材料的电化学性能和电池的安全性等原因,人们投入了大量的精力去发现新的阴极涂层材料和技术。欧洲杯足球竞彩

锂电池的好处

如果锂电池驱动的电动汽车取代大部分汽油驱动的汽车,温室气体排放可能会大幅减少。

锂也是所有元素中还原电位最低的,这提高了它们的整体电池电位。它也是第三轻的元素,同时具有最小的离子半径的任何单一带电离子之一,它使锂电池能够拥有高功率密度和重量和容量。

锂电池的问题

然而,尽管锂电池具有很高的能源效率,但人们对其长期是否适合满足世界能源需求存在担忧,例如,用于为电网应用提供动力,或用于提高从风能和太阳能等可再生能源收集的能源的质量。目前,它们被证明用于电网或运输是昂贵的,而锂和其他金属的储量可能不足以维持足够长的时间,成为一个可靠的长期解决方案。然而,在不久的将来,锂储备的短缺被认为是不可能的。

锂电池正极涂层的性能受到多种因素的影响,如涂层材料的结构和性能、正极材料、涂层技术等。理解结构是实现Li的关键+迁移和电子转移,以改善阴极的性能。

锂电池新涂层的原因

由于负极是二次(可充电)锂电池的重要组成部分,因此人们对如何提高电池的电化学性能进行了大量的研究。改善电池性能的一个常见方法是改变阴极表面涂层。据说这是通过改变表面化学性质或通过制造一层物理保护层来提高阴极的性能。总的来说,阴极涂层层应该具有稳定的化学性质,不会导致涂层与电极之间的负反应,并且具有较高的氧化还原电位,因此阴极涂层在高压下不会被氧化。

最近常用的改变阴极的材料包括:欧洲杯足球竞彩

  • 许多氧化物
  • 活性电极材料欧洲杯足球竞彩
  • 磷酸

常用的涂层方法包括:

  • 共同沉淀
  • 溶胶-凝胶法
  • 汽相淀积
  • 干燥的涂层的方法

这些方法被认为可以在一定条件下提高阴极材料的电化学性能。

阴极涂层和电池安全

安全性也是研究为锂电池寻找新的阴极涂层的另一个关键原因。尽管为智能手机等日常设备供电的锂电池不太可能起火,但人们仍在努力进一步降低起火风险。为了实现这一目的,人们正在研究一种保护材料薄膜,这欧洲杯足球竞彩种薄膜可以对电池内部温度的增加作出反应。这种材料的各种特性和结构的改变会阻挡电流,让电池安全冷却。对电池内部电解质溶液的改进也正在开发中,其中电解质溶液将有化学添加剂,以防止燃烧。

然而,一旦这些对电池涂层或电解质溶液的改变被激活,电池就不再可重复使用,或者,由于响应时间较慢或只能在小电压范围内工作,材料的效果会降低。欧洲杯足球竞彩

新型阴极涂料正在开发中

为了解决这个问题,人们已经开发了一种热敏材料,这种材料由聚乙烯和涂有石墨烯的尖状镍微粒制成。欧洲杯猜球平台与其他材料相比,它对温度变化的敏感度是其他材料的1000多倍,而且它还允许电池冷却后再次使用。欧洲杯足球竞彩它在大型电池中的功能,例如,那些用于驱动电动汽车的电池,尚不完全清楚。

石墨烯-锡氧化物也是研究人员正在积极探索用于锂电池阳极的一种选择。氧化石墨烯锡的好处有三。它具有很高的理论充电容量,石墨烯具有很高的导电性,在这种特殊的微粒涂层方法中,氧化石墨烯和氧化锡纳米晶紧密接触。然而,这个过程在历史上是昂贵的,而且只有在高温下才能实现。有了新技术,这一过程可以在室温和环境友好的方式下进行。

锂电池涂层的当前类型

氧化物

  • 艾尔2O3.
  • TiO2
  • ZrO2
  • 氧化锌
  • SiO2

虽然阴极材料的循环寿命可以增加氧化物,他们可以有非常不同的电化学欧洲杯足球竞彩性能。

活性电极材料欧洲杯足球竞彩

  • 4“透明国际”5O12
  • LiFePO4
  • LiNiPO4
  • LiCoO2

磷酸

  • AlPO4
  • 有限公司3.(PO42
  • FePO4

碳材料被用来修欧洲杯足球竞彩饰导电性差的正极材料。

替代涂层材料欧洲杯足球竞彩

  • 氟化
  • 硅酸盐
  • 聚合物
  • 金属

总结

开发新的锂电池涂层材料有很多理由,从电池性能和安全性,特别是降低智能手机等日常设备电池欧洲杯足球竞彩的燃烧风险。虽然已经有了一些有前景的新发展,但在考虑使用更大的电池为更大的设备(如电动汽车)供电时,它们确实存在某些缺陷。2020欧洲杯下注官网一般来说,由于大多数研究都集中在阴极材料的性能上,对影响阴极性能的单个因素的深入研究很少。欧洲杯足球竞彩

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洛伊斯Zoppi

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洛伊斯Zoppi

露易丝是英国的一名自由撰稿人。她毕业于苏塞克斯大学,获得媒体实践学士学位,专攻剧本创作。她一直专注于焦虑症和抑郁症,并致力于探索精神健康的其他领域,包括不适应白日做梦等分离性障碍。

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  • 美国心理学协会

    Zoppi,路易斯。(2018年12月05)。为什么锂电池需要新的涂层。AZoM。于2021年10月12日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17318检索。

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    Zoppi,路易斯。“为什么锂电池需要新的涂层”。AZoM.2021年10月12日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17318 >。

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    Zoppi,路易斯。“为什么锂电池需要新的涂层”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17318。(2021年10月12日生效)。

  • 哈佛大学

    Zoppi,路易斯。2018。为什么锂电池需要新的涂层.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17318。

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