锂离子电池作为一种新型能源的典型**,有十分明显的优势,它不仅具有能量密度大、无记忆效应、循环寿命长等特点,而且污染小,符合环保要求,已广泛应用于人们的日常生活中,如便携式电子产品、电动汽车、航空航天、储能等领域,成为全球经济发展的一个新热点。
锂离子电池的未来发展方向是高比容量、高充放电效率、高循环性能、高倍率、高安全性和低成本。高容量的主要途径是使用克容量更高的正、负极材料。目前,负极材料主要以石墨类材料为主,制程工艺相对成熟,但受结构特性制约,石墨负极材料克容量逐渐趋于极限值,倍率性能也已不能满足下游产品对电芯日益增长的性能要求;新兴硅负极的体积膨胀及循环稳定性差的问题也未得到有效解决,严重制约了其实际应用,短期内也很难有质的改善。寻找性能更为优良的碳负极材料仍然是锂离子电池研究的重要课题。资源丰富、价格低廉,与电解质溶剂相容性好的新型负极材料将成为未来行业的发力点。
硬碳的良好的倍率性能使得它在电动车以及混合电动车上面受到了关注和小范围的使用。进口硬碳服务至上
负极材料是锂离子电池的关键材料,其对锂离子电池的性能有很大影响,低温时,锂离子在负极的扩散能力下降,造成浓差极化。硬碳材料是一种新型的负极材料,与石墨相比,硬碳具有各向同性的结构特征,层间距比较大,有利于锂离子的扩散,该特性能够改善电池的低温和倍率性能。
人造石墨具有较高的比容量,而硬碳有更好的低温和倍率性能,但硬碳材料可逆容量不高,为此,本文在现有人造石墨负极材料的基础上对其进行改进,加入一定量的球状硬碳材料与其复合,形成人造石墨-硬碳复合负极材料,以改善电池的低温和倍率性能。
原装进口硬碳产品区分鉴别方法具有比容量高、倍率性能好等特性,同时具有优异的倍率和循环性能以及低温特性。
从上世纪70年代后期,全球对蓄电池的需求日益增加,80年代中期,对具有高能量密度的蓄电池的需求越来越旺盛。在这样的背景下,镍氢电池和锂电池在90年代初期应运而生。然而,金属**物太重了,锂看起来很有前景。但是,金属锂正极在循环性能和安全问题等方面有缺点。从而,科学家开始尝试锂/碳合金,阴极锂看起来可行。
1991年,索尼在世界上首先将锂电池推向市场,软碳被用作负极的活性物质,但软碳存在循环性能恶化等问题。于是,为提高能量密度,科学家们开始采用硬碳代替软碳。硬碳锂离子电池在能量密度上有些落后于石墨电池。但它在循环寿命、漏极能力、对快速充电的可容许性等性能上超过了后者。而这些性能对于混合动力汽车直观重要,许多汽车制造商正尝试在混合动力汽车上采用硬碳锂离子电池。
硬碳(HardCarbon)是指石墨化碳,是高分子聚合物的热分解产物,具有较高的可逆比容量,一般为500~700mAh/g。硬碳作为锂电池负极材料结构稳定,充放电循环寿命长,并具有良好的倍率性能,可以满足电动车锂电池大功率充放电的要求。此外,硬碳与碳酸丙烯酯(PC)基电解液的兼容性优于石墨。
硬碳表面是疏松多孔结构,易吸附空气中水分与氧气,在表面形成各种C-H官能团,锂离子能与这些官能团反应,造成锂离子的损耗,提高了不可逆容量,降低了***效率。硬碳负极材料的改性可以有效提升其电化学性能。
HEV锂电池用硬碳负极材料技术开发成主流。
硬炭类负极材料由于其特殊的储锂机理以及优异的安全性、倍率特性和低温性能而备受关注,特别是针对车用动力锂离子电池领域,硬炭材料有其独特的优势。硬炭的微孔结构有利于锂离子的运动,可以快出快充,对功率型应用十分有利。锂离子电池负极材料在很多的程度上决定了电池的安全性、循环寿命和能量密度,因此新型硬炭负极材料的开发将会给锂离子电池材料体系的选择提供了更多的组合。
硬炭是指难石墨化碳,是一类以高分子聚合物为前驱体经高温热解得到的碳材料,一般是在1000℃左右热解树脂制备得到,这类碳在2500℃以上的高温也难以石墨化。硬炭可逆比容量比石墨高,一般为500-700mAh/g。常见的硬炭有树脂碳(如酚醛树脂和聚糠醇等)、有机聚合物热解碳(如PFA、PVC、PVDF和PAN等)和炭黑等。与石墨相比,硬炭具有更大的层间距和更丰富的孔隙结构(图1),具有较好的低温倍率性能和优异的电解液兼容性,使其成为动力电池相当有潜力的负极材料。硬炭良好的倍率性能使得它在电动车以及混合电动车上面受到了关注和小范围的使用。
硬炭良好的倍率性能使得它在电动车以及混合电动车上面受到了关注和小范围的使用。绍兴硬碳型号如何选择
结合硬碳材料的特点来看,它相对更适合于重视输出功率的混合动力车(HEV)用动力锂电池的制造。进口硬碳服务至上
现在工业上广泛应用的是人造石墨,但其372mAh/g的容量过低.越来越不能满足要求,而且脆弱结构会导致很有限的稳定性,对电解液也高度敏感。
因而,人们把注意力转移到其他碳材料上,例如软碳、硬碳。硬碳以其无规排序所具有的较高容量、低造价和优良循环性能引起了人们的极大兴趣。Sony公司3于1991年开发了使用聚糠醇(PFA)热裂解制得的硬碳作为负极材料的锂离子电池。但是其不可逆容量过大,放电电压过高导致放电充电曲线滞后。
硬碳具有嵌钮容量大,造价低,循环寿命长等优点,是制备高安全性锂离子电池负极潜 在的优良材料。介绍了硬碳材料的结构、特,性及其用途,并综述了硬成材料改性的研究发展。
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