硬碳材料的结构与储锂机理
***不可逆容量较大是阻碍硬碳在锂离子电池上大规模商业化使用的主要原因。XingWeibing等°。〕对从蔗糖制取的硬碳具有较大不可逆容量有以下两方面的解释;(1)锂与电解液反应生成固体电解质(SEI)膜消耗了锂;(2)锂与吸附在硬碳纳米微孔中的杂质反应消耗了锂。锂与电解质的反应是无法避免的,除非两者不直接接触。正是这个电极表面的反应形成了SEI膜,此反应会导致50mAh/g的不可逆容量。而第二个原因通常会导致150mAh/g的不可逆容量。Be'guinF等口口进一步指出,是硬碳表面活性面积(ASA)而不是传统认为的BET比表面积与硬碳不可逆容量呈线性关系。这是因为BET比表面积只是一个由硬碳表面物理吸附氮气量所决定的几何参数。而SEI膜的形成产生的大量热量与表面的活性点数量息息相关。ASA对应的是硬碳表面的各种缺点〈堆积缺点,单个或多个空穴及断层)的累积面积。正是这些缺点吸附了大量锂离子,造成了硬碳过高的不可逆容量。因此,ASA是解释硬碳不可逆容量的通用参数。
硬碳具有良好的电导率。温州硬碳生产厂家
以磷酸铁锂作为正极,分别用CAG-3人造石墨及硬碳:人造石墨=3∶7的复合材料作为负极,采用相同的电解液制作3Ah的软包磷酸铁锂单体电池(见图7b),测试电池的充放电性能。
对制备的全电池进行常温放电倍率性能的测试,试验结果见图8。从图8可看出,采用3∶7复合负极的电池具有良好的倍率性能,其大倍率放电性能优异,20C倍率放电容量是1C放电容量的82%,衰减很小。
在此低温下,电池能够进行稳定的充放电循环,且循环中充电的容量比放电的容量稍低。这是由于电池化成后带有一定的电量,而低温下电池充电阻抗大于放电阻抗,即低温下电池放电比充电易于进行,这就使得一部分化成后储存在电池内的电量在放电阶段放出,造成电池的放电容量稍高于充电容量。电池的初始放电容量为2146mAh,经过45次循环后,放电容量为2118mAh,几乎没有衰减。
舟山硬碳型号如何选择常见的硬碳有树脂碳(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。
那在我国,都有哪些锂电负极的企业呢?储能头条收录了整理了12家负极材料企业,详细内容如下:
1、深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司贝特瑞为中国宝安全资子公司,主要产品类型有人造石墨为主,硅碳复合材料,软碳,石墨烯等,负极材料产能30000吨/年。主要客户涵盖三星、LG、日本松下、索尼、ATL、力神电池、比克电池、比亚迪、国轩高科等。2017年上半年营业收入为12.68亿元,较上年同期增长32.87%;归属于挂牌公司股东的净利润为1.56亿元,较上年同期增长21.81%。
风能、太阳能等可再生能源的充分利用依赖于低成本大型储能技术的发展。钠离子电池和锂离子电池具有相似的原理及生产流程,且钠资源的分布***,近年来得到了***的关注。无论是锂离子电池还是钠离子电池,倍率性能都是评价其性能的关键指标。目前,钠离子电池正极材料的研发已经取得了重要进展。然而,对于负极而言,***应用于锂离子电池中的石墨负极在钠离子电池中没有电化学性能。硬碳材料,也被称为不可石墨化无定形碳,是目前众多负极材料中综合性能比较好的。由于该材料具有较高的容量、稳定的循环性能以及前驱体取材***,将在未来钠离子电池商业化中起到重要的作用。近年来,随着不同前驱体、不同结构以及掺杂等技术的研究,硬碳负极材料的性能得到了进一步的提升。然而,硬碳负极材料的倍率性能一直较差,成为其未来商业化的绊脚石。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。
锂电池硬碳负极材料的倍率性能被低估
硬碳材料,也被称为不可石墨化无定形碳,是目前众多负极材料中综合性能较好的。
通过硬碳材料在三电极体系中的充放电曲线可以清晰地看到,钠片对电极的电位在充放电过程中有着较大的极化现象,并随着充放电电流的增大而提高。该极化现象在传统半电池体系中将会造成钠离子嵌入硬碳的提前终止。由此造成的容量损失在10C的电流下,可占其总容量的57%。这一发现揭示了硬碳材料本身在钠离子电池中具有较好的倍率性能,有益于硬碳材料的发展和商业化。
锂离子具有能量密度大、无记忆效应、循环寿命长等特点,而且污染小,符合环保要求。宁波硬碳供应
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。温州硬碳生产厂家
锂离子电池近年广泛应用于电子便携设备和电动汽车,面临着严峻的过度消耗,短缺的锂资源现状不容乐观。钠离子电池的崛起在一定程度上可缓解这类问题,由于钠的资源储量十分丰富,同时其氧化还原电位较低,*比锂的氧化还原电位高0.3V。目前,钠离子电池正极材料如层状金属氧化物和聚阴离子类材料发展迅速,能量密度上甚至能够匹及锂离子电池。因而,开发适宜的负极材料才是钠离子电池产业化发展的关键技术。碳基材料是目前相当有发展前景的钠离子电池负极材料之一,其价格低廉、合成工艺简单且易于回收。
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