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  • 鋰電池常見問題匯總,諾信電子解答

    來源:鋰電池廠家?作者:諾信電子??發布時間:2020-08-15 10:23:24??閱讀數:

      1.在三元陰極材料的檢測中,我想知道鎳、鈷和錳的主要含量可以采用什么檢測方法,檢測原理是什么?

      鋰電池中,鎳用重量法測定,鈷(除錳)用電位滴定法測定,鈷和錳的總量可用鈷電位計滴定,溶液中加入能穩定三價錳的草酸或焦磷酸鹽;對于錳的滴加,有國家標準方法作為參考,還有電位滴定法,GBT-1506-2002。此外,還有一份文件“化學分析法測定Li1-x-yCoxMnyO2中的鎳、鈷和錳”和“電位滴定法測定鈷-鎳-錳復合材料中的鈷、鎳和錳的研究”。

      其他人認為用電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體原子吸收光譜法或電感耦合等離子體質譜法檢測相對簡單,但事實并非如此。由于三元材料中鎳、鈷、錳的含量很高,在用電感耦合等離子體進行檢測之前,需要對其進行無限稀釋,這樣做不僅達不到準確度,而且偏差很大。

      2.你能客觀地分析鋰離子電池的發展前景嗎?

      鋰離子電池的應用市場和范圍是顯而易見的。每個人都在做很多方便的研究。然而,中國的鋰電池技術遠遠落后于日本和韓國,不僅在電池制造技術上,而且在基礎研究上。就我個人而言,我認為未來鋰電池應該朝著更安全、更高容量和全面開發應用的方向發展(包括電池制造技術、電池管理系統和電池應用技術)。未來是毫無疑問的!就我個人而言,我覺得至少在20年內,沒有其他能源可以取代它強大的發展地位!

      3.你認為錳酸鎳鋰的發展前景如何?目前這種產品的國內制造商有哪些?

      尖晶石錳酸鋰鎳是在尖晶石錳酸鋰的基礎上發展起來的。像錳酸鋰一樣,它是一種具有三維鋰離子通道的陰極材料。其可逆容量為146.7毫安時/克,與錳酸鋰相似,但電壓平臺約為4.7V,比錳酸鋰的4V電壓平臺高15%以上,高溫循環穩定性也比原錳酸鋰有質的提高。錳酸鎳鋰是一種極具吸引力的鋰離子電池正極材料。與鈷酸鋰正極材料相比,它具有輸出電壓高、成本低、環境友好等優點。與錳酸鋰正極材料相比,其高溫循環穩定性大大提高;與磷酸鐵鋰正極材料相比,其制備工藝簡單,批量生產穩定性好。特別是與鈦酸鋰陰極配合時,磷酸鐵鋰-鈦酸鋰單電池的輸出電壓僅為1.9V,而錳酸鎳鋰-鈦酸鋰單電池的輸出電壓可高達3.2V,具有明顯的優勢。目前,人們普遍認為錳酸鎳鋰應主要解決其生產中的大規模制備和應用中對高電位電解質的耐受性問題。如果上述問題能夠順利解決,這種4.7V鋰離子電池正極材料將成為未來大規模、長壽命、高安全性鋰電池產品的首選正極材料。然而,目前市場上還沒有正式的產品。一方面,錳酸鎳鋰是三種金屬元素(鋰、鎳和錳)的復合氧化物,在合成中很難通過常規方法實現原料的均勻混合;另一方面,這種具有4.7V電壓平臺和5.2V充電截止電壓的高電位材料的電化學性能,特別是其在實際電池系統中的電化學特性,還不是很清楚。因此,如果我們想實現它的產業化,預計需要一些時間來研究。

      4.中國哪個學院和大學對鋰離子電池做了更多的研究,特別是那些對產業化做出突出貢獻的。

      負極材料:國內高校和科研院所研究人員中最著名的是院士的正極材料:中南大學胡教授研究的高壓固體鈷酸鋰(湖南瑞祥商品化),目前正在研究高性能三元材料和二元材料,并取得了研究突破。

      電子工業部第18研究所(天津電力研究所)是天津李紳的堅定支持者。

      2007年11月,年產600萬平方米聚丙烯微孔膜生產線成功建成投產。還有很多其他的。如果你感興趣,你可以在網上搜索。

      5.讓我問你一個問題。我制作的石墨陰極材料第一次涂在銅箔上時是灰色的,但是當石墨嵌入鋰時,它只是被切割成金黃色,在空氣中放置一段時間后變成黑色。有一個電池的循環性能很差。當它充滿鋰時,我解剖它,發現石墨表面有大量氣體析出,最后在石墨表面形成白色泡沫產品。我發了一個帖子與他們討論,這是嵌入鋰的化合物在石墨中反應生成的氫氧化鋰。我現在困惑的是這些不同的顏色是什么以及它們是如何形成的。

      石墨負極材料,即當電池充滿電時,正常的是金黃色的,而氯化鋰的顏色是石墨嵌入鋰離子后形成的。電池的循環性能不好。當它充滿鋰時,我對它進行了解剖,發現有兩個問題,一個是負極材料本身有問題,另一個是電池正負電極之間的容量不匹配導致電池在循環過程中在負極表面進行鋰色譜分析,但是鋰和空氣在遇到空氣后導致了它。白色泡沫產品通常是氫氧化鋰和碳酸鋰的混合物,其中碳酸鋰占大多數。

      那么為什么負極會從灰色變成黑色呢?過充電后,白色可能是鋰沉積和空氣的產物。黑色怎么樣?為什么回收后是黑色的?

      它是兩種不同物質與空氣接觸的結果,這是由循環后鋰接觸控制和一種LiC6與空氣接觸的反應引起的。

      6.我想問你一個問題。如今,商用鋰離子電池要求隔膜能夠自動關閉。您認為使用高耐熱性(Tg約為340℃)的聚合物微孔膜作為鋰電池隔膜是否可行?

      就我個人而言,我認為在目前的電池技術條件下這是不可取的,因為電池有熱效應。當溫度達到一定水平時,電池的內部反應會加劇。如果隔膜沒有及時關閉,鋰離子將繼續在正極和負極之間通過,這不利于電池的安全性能。嚴重的會爆炸。如果技術成熟,并且正、負電極材料和電解質之間有高度的安全性匹配,這應該是可能的。

      7.你認為目前陰極材料的發展如何?錳酸鋰。磷酸鐵鋰、釩酸鋰、硅酸鐵鋰、硅酸錳鋰、二元和三元。我想知道房東對這些材料有什么看法。

      1.鈷酸鋰:鈷酸鋰也是目前使用最廣泛的陰極材料。鈷的潛在平臺電壓為3.9V(相對于鋰)。對于鈷酸鋰,理論容量高達274毫安時/克,實際容量可達155毫安時/克,具有較高的能量密度。然而,對于鈷酸鋰(LixCoO2,0<x<1),當x=1時,它對應于其理論容量,高達274 mAh/g。然而,在實際循環過程中,當x>0.55時,材料的容量嚴重降低,并且其層狀結構趨于塌陷。此外,資源短缺也是瓶頸之一。

      2.鎳酸鋰:Ni4+/Ni3+對能產生3.75伏的電位平臺,能可逆地嵌入和脫嵌0.7鋰,循環容量接近200毫安時/克,但實際上很難獲得這一結果。首先,由于鋰的揮發,很難在高溫下合成化學計量的二氧化鋰。在高溫下,六方相的鈮酸鋰很容易轉變成立方相的鈮酸鋰,而立方相的鈮酸鋰沒有電化學活性,這一反應的逆過程緩慢且不完全。另外,在充放電過程中,鋰二氧化硅會發生一系列結構變化,導致嵌鋰容量的損失。事實上,鎳酸鋰沒有什么實用價值。

      3.鎳鈷二元材料和多元復合材料:由于半徑相近,鎳和鈷幾乎可以以任何比例形成固溶體。近年來,人們對多組分混合摻雜層狀氧化物進行了大量研究,包括不同金屬原子比的鎳鈷錳多組分材料,但其顆粒形貌和粒度分布無法得到有效控制,180毫安時/克的容量只能在足夠高的電位(大于4.5V)下獲得,鈷基材料的特性并沒有發生根本改變。

      4.尖晶石錳酸鋰:與鈷酸鋰和鎳酸鋰相比,錳酸鋰原料廣泛,非常便宜(只有10%的鈷),并且無毒環保。它曾被認為是鋰離子電池的首選陰極材料,而不是二氧化硅。尖晶石錳酸鋰的容量衰減主要來自:一方面,它是一種強電子晶格效應,即賈恩-泰勒效應。在放電過程中,尖晶石顆粒表面會形成Li2Mn2O4或平均錳化合價低于3.5的缺陷尖晶石相,導致結構不穩定和容量損失。另一方面,錳在循環過程中被溶解和損失,Mn ~ (3+)容易歧化形成Mn ~ (2+)和Mn ~ (4+)。Mn2+溶解在電解液中,導致錳損失。因此,市場受到了嚴格的限制。

      5.橄欖石型磷酸鐵鋰:我不會說太多。這項研究很熱門。除了A123現在做得更好,其他都很??!

      6.至于釩酸鋰、硅酸鐵鋰和硅酸錳鋰,它們還處于實驗室研究階段,有很多研究者和很多優點,但它們的缺點比較大。如果要應用它們,這取決于每個人的研究進展,估計需要一段時間的磨合。此外,釩酸鋰相對污染和有毒。

      8.實驗室制作粉末微電極和三電極系統的最佳方法是什么?

      這是三個電極的數據供參考。我不使用粉末微電極,也沒有研究過它們。

      9.我們正在測試原材料的含水量?,F在我們想問一下,哈薩克斯坦原材料的水分含量是大約千分之一,還是甚至低于千分之一。有必要烘烤嗎?目前,我們想停止烘烤一些不必要的材料。未來會有什么麻煩嗎?

      如果物料的失重率小于1/1000,可以省略干燥處理,后續沒有效果!

      10.我正在研究超級電容器,對一些電極材料進行電化學測試是絕對必要的。我想問兩電極測試和三電極測試的實質性區別是什么。這只是一個是否有參比電極的問題嗎?此外,如果沒有參比電極,測試模式似乎不穩定。他們測試的簡歷表有什么不同?哪種測試方法更準確?感謝您的指導!

      兩個電極:工作電極和輔助電極;三個電極:工作電極/輔助電極和參比電極。當裝置工作時,會產生電化學極化和濃差極化。三電極系統可以精確地控制電位差,并減少由于參比電極引起的誤差。雙電極法操作簡單,但更適合于恒流沉積,因為沒有參比電極或參比電極和團隊電極是一個;三個電極稍微有點復雜,但它們適用于各種電化學沉積,如恒電位、恒電流、循環伏安、脈沖等。但是一般來說,兩個電極和三個電極之間沒有實質性的區別。關鍵在于你所研究的系統。雙電極法設備簡單,應用廣泛。雖然三電極法的誤差很小,但對設備結構和設備的要求也很高,所以我們在研究系統中采用了雙電極法。

      在應用方面,1 .如果你想表征一個鈕扣電池(或其他電池)的總阻抗,你通常選擇一個雙電極系統,即一個組裝的鈕扣電池;如果我們想要表征材料的性質,我們應該使用三電極系統,因為參比的引入消除或減少了對電極的影響,并且可以更好地表征研究對象的電阻。

      11.隔膜在超級電容器中的具體功能是什么?謝謝你

      1.有效隔離正負電極,防止活性物質遷移,防止電子傳導,確保超級電容器不會短路或自放電。2.兩極之間可以進行離子交換和電荷富集,從而形成電源的電動勢。3.極低的表面電阻,以避免大電流充放電時電容器發熱和輸出負載電壓下降。4.電解質吸附和儲存能力。

      12.你對目前鋰電池中電池的安全性有什么看法?哪些新方法和流程有助于提高安全性?謝謝你!

      首先,我想引用毛對這個問題的解釋:他說:“他認為,通過不斷改進電池材料技術和制造工藝,鋰電池的安全問題最終是可以解決的。”。

      一、電池材料技術

      1.首先,我強烈推薦一些分離器的改進。聚合物改性隔膜和無機-有機聚合物改性隔膜可以顯著提高電池的安全性能,尤其是濫用電池的安全性能。例如,德固賽獲得專利的創新產品SEPARION膜片,讓汽車工程師的夢想成真。這是一種以聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物為基體,用陶瓷浸漬法涂覆的材料,具有相應的化學穩定性和熱穩定性。在生產中,德固賽采用由氧化鋁、氧化鋯和二氧化硅組成的高柔性聚合物無紡布的特殊混合物,制成柔性隔離膜;旭化成無機混合隔板(旭化成無機混合隔板),該隔板的孔隙率提高到50 ~ 70%,阻力降低到以前產品的一半。(我已經在小木蟲中分享了所有上述信息,我有興趣看一看。但是,一些外國企業和研究機構可以正式使用這些改進,中國應大力加強這方面的研究工作。

      2.正負材料,在這方面,有許多事情要做,許多人要研究,他們大多停留在表面涂層改性、摻雜等方面,但他們也取得了一定的成果,但事實上,很少能發揮巨大的作用。為了徹底改善這些危害,我們應該從源頭上開發安全性能高的新材料。日本和美國在這方面做得更多,如阿爾貢實驗室、勞倫斯·伯克利國家實驗室、太平洋西北國家實驗室等。

      3.電解質,對于現有的液體電解質,只考慮開發具有寬溫度穩定范圍和良好導電性的鋰鹽,如HQ-115,它是M公司研究的鋰雙-(三氟甲磺?;?亞胺電解質鹽,另一方面,開發具有寬熱穩定性的電化學窗口,并適當添加一些合適的電解質添加劑。阿爾貢國家實驗室、美國* *高級實驗室等。對此進行了深入的研究。另外,用聚合物電解質代替有機電解質,在凝膠電解質中加入納米惰性無機填料和固體聚合物電解質,日本DAISO公司采用醇橡膠聚合技術形成現有的固體電解質,具有優異的導電性和電化學穩定性。

      二、制造技術:主要掌握漿料分散技術、電池一致性技術(提高電池一致性)、電源管理系統。涉及到很多技術問題,所以請參考我發的一些資源帖子,不要進一步介紹。

      13.你能告訴我如何從隔膜的角度來評價電池的質量嗎?有哪些測試方法?如何測試?謝謝你

      這是在我發送的一些關于隔膜的資源帖子中介紹的。你可以下載它作為參考。隔膜的主要性能包括透氣性、孔徑和分布、孔隙率、機械性能、熱性能、自動關閉機制和導電性。透氣性是透氣膜的重要理化指標,由膜的孔徑分布和孔隙率決定。其次,制作電池,并根據安全測試標準測試電池的安全性!

      14.我是鋰電池的導電劑,尤其是動力鋰電池。你能告訴我們這方面的市場情況嗎?目前國內動力鋰電池公司使用哪種品牌的導電劑?價格是多少?謝謝你

      目前,常用的導電劑可用作動力電池,如硫磷、KS-6、AB、炭黑等。但是,如果你想做一個高端的能量點來吃,這些東西就有些不足了。你可以看到:日本的動力型鋰離子電池超級導電劑,柯勤黑:ECP和ECP-600JD用于鋰電池行業,是目前鋰電池行業的新星。它有幾個優點:1.高純度;過多的雜質會對電池的安全性、穩定性和循環產生很大的負面影響。2.添加量低;它是普通超級導電炭黑的1/3甚至1/5。當然,價格更貴。3.推薦使用ECP,ECP 600 JD是生產高倍率、大容量、大電流鋰電池的最佳方式。這兩種產品極大地提高了倍率、容量和電流密度。但是分散是困難的。另一個是碳納米管,關鍵取決于你的工藝分散技術是否成熟。如果碳納米管得到很好的利用,電池的倍率性能和安全性能將會大大提高。

      15.用共沉淀法在磷酸鐵鋰中摻雜錳的關鍵是什么?是為了調節酸堿度嗎?找到一個合適的酸堿度域來沉淀兩者,同時不會產生其他雜質沉淀?

      具體的制備你可以參見《G. Nuspl, L.Wimmer and M. Eisgruber, WO2005/051840, 2005》這篇專利。摻錳后有利于提高電池的比容量和電壓。

      16號,鋰電池新手!請提問:我現在重復實驗,但是根據文獻中合成的錳酸鋰,它被組裝成一個模型電池,但是沒有什么可以達到文獻中的結果!什么?經過50或100次循環后,容量保持率達到98%以上!我的材料根本夠不到它,而且它通常會在10次后衰變到50% ~!我不知道原因是什么。XRD測試表明,它是純錳酸鋰!

      這并不意味著你合成了錳酸鋰。XRD測試也表明你是純錳酸鋰,所以你的性能會很好。這與物理和化學性質(如粒度、比表面積、振實密度等)密切相關。)你合成的材料。一般的文獻可以作為參考,但是不能簡單地模仿,因為一些關鍵的步驟或者其他人添加的其他物質不會被寫下來告訴你。一般來說,純錳酸鋰的性能相對較差,如果不做出相應的改進。它主要體現在錳離子的溶解、賈恩-泰勒效應和循環過程中的氧缺陷。建議查閱錳酸鋰改性的相關文獻,在合成過程中增加氧含量和燒結時間,以改善材料中錳的價態。摻雜元素主要包括鋰、鎂、鋅和鎳,可以提高錳的價態。此外,鉻、鋁、鎵等??梢愿淖冸姵貐挡⑻岣叻€定性。17.我還問了一個首要問題,在制備三元氫氧化物前驅體的過程中,金屬離子、氨水和堿液的濃度是多少?

      參考值:可使用0.5-3摩爾/升的金屬離子,鎳、鈷和錳鹽的比例應根據您要合成的三元材料的組成來添加,如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,其應按照1:1:1的比例添加。氨水2 ~ 10摩爾/升,堿液濃度2 ~ 10摩爾/升..取決于過程。

      這方面既沒有明確的數字,也沒有國家標準,行業內各廠商的比例也不一樣。為了考慮生產能力,工業中鹽溶液的濃度將盡可能高,但同時也應考慮溶解度,這通常至少超過2M。如果你想做實驗,最好使用穩定的鹽溶液總濃度,因為在穩定的方法下,鹽溶液的濃度與氨水和堿溶液的濃度有關,所以如果你改變,其他一切都會改變。如果溶解能夠得到保證,那么盡可能增加鹽溶液的濃度就可以了,這樣生產能力就會更大。氨水一般為濃氨水,其摩爾濃度一般在10M以上。一般來說,堿的濃度在6M以上,你可以匹配10M。然而,同樣地,堿性溶液中氨水的含量需要改變,因為在你的反應中酸堿度的穩定性是受控的。當您的反應溶液的濃度改變時,其他溶液的濃度也會相應地改變,以保持系統的酸堿度穩定,作為絡合劑的氨水的濃度也會隨著鹽溶液的改變而改變。

      以上都沒有確切的數字。如果在研究的早期階段必須有一個開始實驗的基準,我建議你把鹽溶液的總濃度2M、堿溶液的濃度5 ~ 6m和堿溶液中氨水的含量作為變量作為你在實驗中需要研究的數據之一。一般來說,氨水越多越好。至少顆粒大小和振實密度可以上升,生長更加有序。然而,如果它太大,母液將變藍,導致大量未反應的游離顆粒,從而降低生產率,影響環境并導致分離。因此,建議您從一個大的內容開始到一個小的內容,并找到一個合適的值。

      18.我發現文獻中未經修飾的錳酸鋰的循環性能比我的好得多!還有在制作極片時如何防止干燥開裂!我看到很多人遇到這樣的問題!我不知道有沒有好辦法。

      首先,不要盲目相信文學。很明顯,這篇文章是真是假,而且是你自己寫的。其次,影響您的材料性能的因素太多,包括您的前驅體制備工藝、前驅體性能Li/Me比、烘焙工藝、粉碎工藝、電池組裝和測試系統,甚至與天氣和氣候有關。盲目地將你不成熟的東西與文學相比較是沒有意義的,更別說你的材料不如文學所說的好。我建議您首先采用穩定的電池組裝和測試系統,并在此基礎上進行正交試驗,研究影響性能的一系列因素,包括前驅體制備過程、混合過程、焙燒過程和粉碎過程,并對一系列材料的性能進行測試,以便此類數據能夠反映實際情況。

      19.要制造球形三元前驅體,需要注意哪些因素?另外,在實際工業中如何避免錳的氧化?

      關鍵因素:酸堿度控制、溫度、攪拌速度和絡合劑(氨)含量;這些都得到很好的控制。球形不是問題。

      錳的氧化主要控制在反應中,應在反應釜中通入氮氣保護。在反應結束之前,沒有必要排放物料。此外,錳的氧化主要在反應過程中進行,因為錳的氧化嚴重影響前驅體的結構和球形度。然而,在電流體完全生長之后,即放電之后,錳的氧化應該被忽略。相反,在焙燒過程中,應提供足夠的焙燒條件,使錳能氧化成高價態,從而改善材料的電性能。

      20.我想問一下錳酸鋰高溫改性的最新方向。

      高溫性能的改善涉及到電極/溶液界面的各個環節:本體摻雜、表面摻雜、比表面積的降低、電解質組成的優化、采用能夠捕獲質子的電解質添加劑和能夠吸收氧氣的電極材料添加劑等。它的復雜性一般無法解決。然而,在我個人看來,表面涂層仍然是最有效的方法。表面涂層材料包括各種無機氧化物和鈷酸鋰材料。但是它的涂層厚度需要嚴格控制。如果能制成表面包覆的錳酸鋰核殼結構,應該是一條很好的技術路線。

      21、弱問,在目前負極材料的研究中,石墨、硅基、錫基、鈦酸鋰等。就目前的文獻而言,都需要依靠納米方向,什么納米管、納米棒等等。,我個人覺得工業化真的很難,我想問一下專家們如何看待這個問題,以及如何看待目前正在研究的這些負極材料的優缺點..謝謝你....

      我也認為工業化真的很難。然而,目前硬質碳、合金和鈦酸鋰正極材料的產業化已經開始,許多大公司已經采用或使用了幾年。不如硬碳好,三星幾年前就開始將其作為制造鋰電池的陰極材料進行工業化。鈦酸鋰已被突然使用,如東芝和銀通在中國。然而,研究硅和碳需要一些時間,一些材料公司做得很好,比如BTR、杉杉,很多日本公司都做得很好。

      22.你好,讓我問一下,當磷酸鈦鋰用作負極時,什么用作正極?我們只能用磷酸鐵鋰嗎?

      水性鋰離子電池的關鍵是選擇合適的電極材料。水的電化學穩定窗口(-0.4 ~ 2.6 V)限制了電極材料的選擇范圍。在陰極材料方面,以往的研究表明,錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鈷酸鋰是比較好的選擇。然而,對于負電極材料從來沒有相對理想的解決方案。斯坦福大學的研究人員證實,作為一種負極材料,鋰二氧化硅(PO4)3(LTP)的開路電壓為2.5V(相對于鋰/鋰+),這是唯一一種最接近2.6V分解電壓并能嵌入鋰離子的電極材料。但是,我對陰極材料的匹配了解不多,估計不同陰極材料的匹配效果只有經過研究才能確定。

      23、負極材料,如錫基硅基材料,除了提高其循環穩定性之外,還有沒有其他需要改進的機制?

      硅材料在嵌鋰和脫鋰過程中會產生嚴重的體積膨脹和收縮,導致開裂和粉化失效,導致材料結構坍塌和電極材料剝離,導致電極材料失去電接觸。對于硅材料,解決這一問題的方法主要有兩種:一種是以氧化物為前驅體,氧化物在充放電過程中會發生還原和分解反應,形成納米尺度的活性金屬;。二是采用超細合金和活性/非活性復合合金體系。我認為這個機制還有很多東西需要研究。對于它的膨脹和失效模式,可以研究為什么有些膨脹被抑制以及哪些因素與膨脹速度有關。

      對于錫基材料,鋰的儲存機理、改性后的機理和容量下降是主要原因。

      24.我想問一些關于鋰離子應用的知識,主要是在通訊領域,以及對鋰離子電池的要求。

      通信領域的話現在用得最多的就的作為儲能電站使用,防止突然停電帶來的通信障礙,起到應急供電的作用。然而儲能電池并非一般的動力電池可以取代,其必須滿足一下的基本要求:

      高電壓(>12V);高容量(u>5Ah); 高循環壽命(500~3000次,100%DOD);長儲存壽命(5~10年,50%SOC);u 隨時充電;脈沖放電;惡劣環境適應性(高溫、低溫、酸性、堿性)。

      25、對于硅材料,氧化硅、二氧化硅是鋰的儲存活性嗎?

      一氧化硅和二氧化硅都有報道。一氧化硅與鋰的反應機理是鋰硅合金和硅酸鋰在首次放電過程中形成,硅酸鋰是不可逆的。隨后的反應只是硅和鋰的合金化和脫合金化。一般來說,二氧化硅是電化學惰性的,不能與鋰直接反應。然而,在2000年前后,據報道納米二氧化硅具有電化學活性,當粒徑達到約7納米時,反應電位為0-1V(對于鋰),其可逆容量達到約400 mAh/g

      26.你對負極用丁苯橡膠粘合劑了解多少?我現在想買一瓶這種丁苯橡膠,但是規格很多。我不知道什么樣的一般經驗比較好,比如分子量,苯乙烯含量是多少?

      建議你使用日本進口的SBR:日本A&L株式會社負極粘結劑。公司主頁有具體的資料可以參考:http://www.n-al.co.jp/sbr/sbr_nal/sbr_nal_film.html

      另外關于CMC、SBR,推薦看這兩篇文獻:Journalof Power Sources 189 (2010) 108–113, Electrochemical properties ofcarbon-coated Si/B composite anode for lithium ion batteries.

      ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS 卷:8,期:2 頁: A100-A103 出版年:2005 Enhanced cycle life of Si anode for Li-ion batteries by usingmodified elastomeric binder。

      27.我今年是應屆畢業生。我在一家鋰離子動力電池公司工作。目前,我覺得我的學習很模糊,工作也不清晰。我怎樣才能更好地了解這個行業,更透徹地了解公司的生產流程?感謝您的指導!

      事實上,在鋰電池行業有很多東西是可以學到的,而且不是一夜之間就能理解的。你認為“現在,你覺得你的學習是空的”,這表明你的心態是沒有回報的。我建議你首先要端正你的思想,把你的工作當成你的職業。真正做到這一點的人不多。

      對于鋰電池的研究,建議你從基本的東西開始,從鋰電池的原理開始,包括所用材料的類型及其性能(徹底了解它們需要時間和精力,必須徹底了解),然后了解公司的產品類型和性能,然后了解鋰電池的生產過程(包括每個過程的具體細節,知道如何進行,為什么進行,如果不進行會發生什么,是否可以做得更好,是否有改進的余地等)。這些是需要掌握的基本知識。如果平時有時間,你應該利用互聯網搜索大量有價值的文件、演講和其他資料。我們需要理論與實踐相結合,實踐與理論相結合才能理解它!28.你有關于鋰離子電池設計的信息嗎?你覺得這方面怎么樣?

      專家總結得很好。你可以去看看作為參考,但真正的電池設計圖紙只是基于此,這里有很大的不同??梢宰鳛槌鯇W者的參考!

      29.你好!非常感謝您發起這樣一場精彩而細致的討論,它涵蓋了所有方面。我真的知道很多。我想問一下關于二氧化鈦陰極材料的充電和放電機制有什么信息。非常感謝

      似乎二氧化鈦陽極材料是由橡樹嶺國家實驗室首次發現的。它能提高功率、能量密度和安全性,并具有快速充放電功能,可顯著縮短充電時間。它可以用于鋰離子電池,而且非常安全、耐用,可以替代商用石墨,這使得它非常適合混合動力電動汽車和其他大功率應用。納米二氧化鈦具有良好的快速充放電性能和高容量。循環伏安法表明,鋰離子在納米二氧化鈦中存在兩個動力學過程,即擴散控制的鋰離子嵌入-脫出過程和偽電容動力學過程,這兩個過程可以更好地釋放嵌脫鋰過程中的應力,延長循環壽命,這也與納米二氧化鈦的特殊結構有關。納米二氧化鈦因其良好的化學穩定性和熱穩定性而具有廣泛的應用。納米二氧化鈦是一種優異的嵌鋰載體,嵌鋰電位為1.5-1.6V,形成Li0.91TiO2-B,具有優異的可逆循環能力。有一篇論文似乎談到了一些簡單的機理研究。你可以參考“二氧化鈦、錫和鋰摻雜納米管的制備和電化學性質”。

      30.在文獻中,經??吹皆谝恍╀囯姵卣龢O材料中存在陽離子的“有序/無序”問題,例如摻鎳的錳酸鋰中錳/鎳離子的“有序/無序”問題。我個人目前不確定的理解是,所謂的有序無序是由不同的陽離子在晶格中是否有規律地排列決定的,只有當至少存在局部規律性時,它才能被稱為“(局部)有序”。否則,就是“無序”。我的才華很少,所以請在這個問題上給一些建議。非常感謝!

      對于鋰電池正極材料,所謂的有序和無序并不取決于不同的陽離子是否規則地排列在晶格中。你的理解是有序晶格,而不是陰極材料中原子的規則排列叫做有序。事實上,材料中的每個原子在晶格中都有固定的位置。如果一個原子的位置被其他類似的原子占據,原子之間就會形成位錯,從而導致無序。例如,在摻鎳的錳酸鋰中,特別是在高鎳含量的材料中,由于Ni2+的離子半徑與Li+的離子半徑非常接近,它們很容易在晶格中占據彼此的位置,導致批次之間的位錯,形成無序的材料并影響鋰離子的遷移。因此,有必要在合成過程中控制它們的相互占據,從而使合成的材料有序化。然而,當Co2+和Li+以規則的分層順序排列時,一些材料如鈷酸鋰的電壓僅為3.78伏,但是當它們無序排列時,電壓為3.99伏。因此,我們不能籠統地說材料的排列是有序和無序的,但我們應該從它的表現來看。就個人而言,性能提高的排列是有序排列,而性能不好的,整齊的點陣排列是無序排列。

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