一个研究小组,由杰夫·达恩教授达尔豪西大学(Dalhousie University)的重点是对石墨掺入小袋细胞的生命周期和性质的彻底评估。该研究发表在电化学学会杂志。
学习:石墨材料对NMC811/石墨袋的寿命的欧洲杯足球竞彩影响:第一部分。材料特性,弧安全测试,气体产生和室温循环。图片来源:Miriam Doerr Martin Frommherz/Shutterstock.com
根据新的研究,尚未进行有关储存设备和细胞生命周期增强的战略研究,因为需要大量资源非常昂贵。
最近的研究
通常,研究人员对具有增强高能密度特征的锂离子细胞感兴趣。最近,重点是富含Ni的细胞,其密度特性通过包含添加剂掺杂材料或通过阴极涂层的过程增强了其密度特征。欧洲杯足球竞彩
富含Ni的材料的局限性欧洲杯足球竞彩
尽管在全球研究人员感兴趣,但富含镍的材料在充电和放电过程中显示出快速的晶格体积变化,这是分子水平上粒子微裂纹的核心来源欧洲杯足球竞彩,以及带有电解质导致细胞衰竭的经常出现的排水反应。
电解质添加剂已纳入抑制锂损失,但石墨一直是减少寄生反应的重点,从而显着降低了生命周期。
石墨的重要性
石墨是在火成岩中发现的矿物。石墨的最常见用途包括电池,冶金,扩展的石墨,制动衬里,铸造和润滑剂应用。石墨烯是石墨的天然成分,具有非同寻常的物理品质,并且是已知的最坚硬的化合物之一。
石墨材料的类型
天然石墨(NG)以及人工或合成石墨(Ag)是两种主要类型的石墨类型。天然石墨主要是通过采矿技术从地壳获得的,而碳前体和石油焦焦处理用于合成人工石墨。人造石墨的特异性热容量比自然存在的石墨略低。
这项工作中不同169个石墨电极的SEM图像。图片来源:Eldesoky,A。,电化学社会杂志
与其他材料相比,电池或电池中的石墨电极显着影响其充电和放电速率,其SEI组成,锂损失,气体形成和电池的生命周期。欧洲杯足球竞彩
研究人员最近发表的研究是通过对三个天然石墨和两个人工石墨对NMC811小袋细胞的影响进行的完整分析进行的。
小袋细胞简介
小袋细胞是一种带有铝制聚合物膜膜的锥体装置,在液体或半固锂离子的外涂层上;它没有金属保护案例。结果,与定期可用的方形细胞相反,重量可以减小,并且可以容易以各种尺寸和配置制造。
层压袋细胞广泛用于零售电子产品(例如智能手机),其中寿命要求大大低于汽车行业。
研究成果
研究人员利用综合技术进行分析。额定容量为240 mAh,没有使用电解质的机器制造的小袋电池。
据观察,天然石墨材料具有圆形的分子拓扑结构,而Ag具有类似薄片的颗粒形态,并且具有更密集的堆积。NG显示出更高程度的结晶度,仅3-4%的未对准概率。
AG似乎没有对它们施加碳涂料,但是NG似乎有大涂层。NGS上的涂层占总重量的5%。还证明,涂有碳的NG的性能比未涂层的材料更好。欧洲杯足球竞彩
实验表明,反应性较低的石墨类型会阻碍电解质的降低。结果,具有强SEI的彻底钝化石墨将限制细胞中寄生过程的速率。AGC的减少活动很少,表明它的接触面积很小。
公司2和c2H4由于细胞在AR手套箱中提供电解质,因此发现气体作为所有细胞中的主导气体,并与AR相结合。
这些细胞表现出良好的RT效率,这对于用尖端成分和出色的添加剂混合物制成的细胞可以预期。但是,仍然可以注意到石墨化合物之间的某些差异。
限制
尽管该研究显示出有利的结果,但有关纳入过程的某些局限性仍然存在。由于这些单元在室温下进行了不调节温度调节的评估,因此来自温度变化的嘈杂数据会增加不确定性。这些确定性包括对终身和能力的高估以及应采取适当的步骤来纳入这些差异。同样,来自硬币细胞和小袋细胞的数据表明,AGC和NGB的电解质还原活性极为有限。
简而言之,石墨对于小袋细胞是有利的,这是新的研究彻底显示的。
参考
Eldesoky,A.,Bauer,M.,Azam,S.,Song,W.,Weber,R.,Hy,S.,。。。Dahn,J。R.(2021)。石墨材料对NMC811/石墨袋细胞寿命欧洲杯足球竞彩的影响:第一部分。材料特性,弧安全测试,气体产生和室温循环。电化学社会杂志。https://iop欧洲杯线上买球science.iop.org/article/10.1149/1945-7111/ac39fc/meta
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