國產(chǎn)變送器廠(chǎng)家:“水變電”鋰電工程應用那些事! |
信息來(lái)源: 變送器廠(chǎng)家 | 2019-11-18 點(diǎn)擊量: 9315 |

水鋰電是當今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液來(lái)替換傳統鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。傳統的鋰離子電池盡管具有諸多優(yōu)點(diǎn),并且在民眾生活中應用廣泛,但是在大型的儲能系統中,用傳統方法制造的鋰電池成本高,對生產(chǎn)條件要求高,且由于有機電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),國產(chǎn)變送器廠(chǎng)家:“水變電”鋰電工程存在較大的安全隱患。由于水溶液的安全性能高,不會(huì )起火,離子導電率高,且成本也低,水鋰電已經(jīng)成為下一代大型儲能電池發(fā)展的優(yōu)選方向
水鋰電是當今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液來(lái)替換傳統鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。傳統的鋰離子電池盡管具有諸多優(yōu)點(diǎn),并且在民眾生活中應用廣泛,但是在大型的儲能系統中,用傳統方法制造的鋰電池成本高,對生產(chǎn)條件要求高,且由于有機電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),存在較大的安全隱患。由于水溶液的安全性能高,不會(huì )起火,離子導電率高,且成本也低,水鋰電已經(jīng)成為下一代大型儲能電池發(fā)展的優(yōu)選方向。
Li金屬陽(yáng)極和LiMn2O4正極的放電電壓和容量的基礎上,根據電極材料的總質(zhì)量的ARLB放電能量密度是446瓦時(shí)千克-1,遠高于比以前報道ARLBs那些( 30-45瓦千克-1)14,15,16,17,18,19,20,21。當然,它是高于用于鋰/ M +水溶液和其他液流batteries3,4,5,9,12。一半的能量密度的鋰離子電池的制造技術(shù)的基礎上,可以作出幾乎available7,14,這意味著(zhù)實(shí)際能量密度是220瓦時(shí)千克-1以上,高于約80%,相應的李離子電池的電動(dòng)車(chē)輛(120瓦時(shí)千克-1為C /有機electrolyte/LiMn2O4)6,7。這種高能量密度表示,純電動(dòng)汽車(chē)一次充電可以跑200-400公里。
循環(huán)期間,在電流密度為100毫安克-1根據庫侖的ARLB效率幾乎是100%除第一周期中,這是用于鋰離子電池的類(lèi)似的質(zhì)量上的LiMn2O4。這種高庫侖效率也表明,水是非常穩定的,有沒(méi)有明顯的副反應的質(zhì)子或水。 30個(gè)完整的周期后,其放電容量仍保持十分穩定,在周?chē)?15毫安G-1,這意味著(zhù)沒(méi)有明顯的發(fā)生在第30次循環(huán)的容量衰減。這表明,這種電池的化學(xué)反應的循環(huán)性能是非常優(yōu)秀的,這是類(lèi)似的LiMn2O4在傳統的ARLBs(見(jiàn)圖S4A支持信息:200次循環(huán)后容量衰減沒(méi)有明顯的這錳酸鋰正極)。在后者的情況下,錳酸鋰可以保留10000完整的周期,這是優(yōu)于其他種充電batteries16,17的后93%的容量。的高分子電解質(zhì)的Li金屬,可以緩沖的體積變化,在溶解過(guò)程中,化學(xué)鍍,以確保其良好的與涂層接觸。這也是很重要的,以獲得優(yōu)良的循環(huán)性能。
國產(chǎn)變送器廠(chǎng)家:“水變電”鋰電工程-鋰電池工作原理
鋰金屬電池:
鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應:Li+MnO2=LiMnO2
鋰離子電池:
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
充電正極上發(fā)生的反應為
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)
充電負極上發(fā)生的反應
6C+XLi++Xe-=LixC6
國產(chǎn)變送器廠(chǎng)家:“水變電”鋰電工程-充電電池總反應:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
正極
正極材料:可選的正極材料很多,主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照:
LiCoO23.7V140mAh/g
Li2Mn2O44.0V100mAh/g
LiFePO43.3V100mAh/g
Li2FePO4F3.6V115mAh/g
正極反應:放電時(shí)鋰離子嵌入,充電時(shí)鋰離子脫嵌。
充電時(shí):LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時(shí):Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4
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