鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2022年01月05日
劉鍇:硅碳固體電解質(zhì)和電池極片新材料探討
"目前最高單體電池能量密度125wh/kg,而單體電池要想在2020年達(dá)到300wh/kg的能量密度。按目前情況來(lái)看,磷酸鐵鋰是做不到的,只有三元鋰離子電池的811和622有希望實(shí)現(xiàn)。"廣州力柏能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)劉鍇提出,全固態(tài)電池將是未來(lái)的大趨勢(shì)。
十二月14-十五日,由動(dòng)力鋰電池網(wǎng)、《動(dòng)力鋰電池》雜志社主辦的"2016第二屆我國(guó)動(dòng)力鋰電池大會(huì)"將在我國(guó)?深圳寶安西鄉(xiāng)前岸國(guó)際酒店盛大召開。劉鍇在本屆大會(huì)上做了《硅碳固體電解質(zhì)和電池極片材料》的演講,和大家共同分享鋰離子固體電解質(zhì)新進(jìn)展。
廣州力柏能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)劉鍇
據(jù)了解,未來(lái)新能源汽車的補(bǔ)貼有望以電池能量密度為標(biāo)準(zhǔn),按照電池能量密度分三個(gè)檔次,即85wh/kg、95wh/kg和115wh/kg。劉鍇認(rèn)為,全固態(tài)電池帶來(lái)了全新的三元電池全新的材料結(jié)構(gòu)以及全新的電池極片材料,為三元電池供應(yīng)了全新的結(jié)構(gòu)和原材料選擇!
據(jù)劉鍇介紹,第四代離子晶體納米管Li8.5Si3.74B2.44Ti11.7離子導(dǎo)電率為28mS/cm,和目前的電解液六氟磷酸鋰導(dǎo)電率基本相同,可耐高溫220℃和低溫-100℃,同時(shí)具有高阻燃性、高倍率充放電,電池內(nèi)含水量低于40ppm的時(shí)候;可以做到10000次循環(huán)。
眾所周知,碳元素有"碳60"。碳有多層無(wú)定形石墨有石墨烯,硅也有相同的化學(xué)組成。硅籠(silicabuckyball)也是自然界硅的一種物質(zhì)存在的狀態(tài),室溫下它和硅單晶相同是半導(dǎo)體特性,但在18K(開爾文)時(shí)具有超導(dǎo)性;研究顯示,它是以晶格里的空穴來(lái)傳導(dǎo)電流(類似p型半導(dǎo)體)的,若加入其它分子(例如三溴甲烷)來(lái)拉長(zhǎng)晶格間距,可有效地提升其超導(dǎo)相變溫度至117K(開爾文)。
"通過(guò)化學(xué)改性的硅籠。例如:硅籠倍半硅氧烷基聚合物是一種典型的多面體有機(jī)/無(wú)機(jī)分子復(fù)合物材料,因其具有優(yōu)異的光、電、熱、磁、聲、力學(xué)和化學(xué)相容性等性能"劉鍇表示,所以近年來(lái)被引入較為頂端的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行研究和應(yīng)用,在動(dòng)力鋰電池行業(yè)也可運(yùn)用。
硅碳材料可以應(yīng)用鋰離子電池的負(fù)極材料和正極材料,"硅籠復(fù)合石墨后耐高溫可以達(dá)到70℃,哪怕是100小時(shí)烘烤后,電池不爆炸也不鼓脹,并且硅籠和石墨的復(fù)合物容量可以達(dá)到3000mAh/g,而脹率在2%以下,鋰離子電池的循環(huán)壽命可以達(dá)到10000次,首效92%。"劉鍇最后指出。