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锂电研发史:大容量正极材料研发进入死胡同?

2016-02-03 16:45来源:日经技术网关键词:正极材料电解液锂电池收藏点赞

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硅和锡使负极达到1000mAh˙g-1后,如果开发不出容量相当的正极,使用通常的正极材料,正极的厚度将增加到现在的3倍。加厚活性物质层不利于提高负荷特性等性质,很难应用于纯电动汽车用等需要大电流放电的用途。

大容量正极材料的候选有Li2MnO3(包括与其他层状化合物的固溶体)、硅酸盐系(LiMSiO4、M=Fe、Mn等)、硫(S)系等,成功使容量达到300mAh˙g-1以上的消息虽然也时有听说。但仔细研究其内容就会发现,大多都有猫腻。例如,使用某种材料的放电曲线的特性乍看上去似乎超过了300mAh˙g-1,容量达到了钴正极等的2倍以上(图5),而实际上,这段放电曲线的区间是1.5~2.0V的低电压,如果把范围扩大到通常使用的3.0V,容量将低于200mAh˙g-1,与通常的正极相差并不多。

图5:对于发布的“新正极”需要留意

号称超过300mAh˙g-1的正极大多是1.5~2.0V低压下的放电结果。必须认真查验发表的内容。

以低电压恒功率放电时,电流值将会骤增,这是电池并不希望出现的现象(电流I与电阻R的乘积骤减,IR压降增大,压降越来越大)。在这样的背景下,每当听到300mAh˙g-1以上的大容量正极问世的消息,笔者都会想起下面这则笑话。

一家刚开咖啡馆的女老板探望伯父,伯父问道:“生意怎样,一天能有三四桌客人吗?”女老板顾及面子,回答说“比这多多了,昨天就来了50位客人呢”。伯父打趣道:“哦,老板的官方数据也不过才50啊。”

与硅和锡的潜力相当的大容量正极——在这一方面,当务之急应该是开发出能够经受3V区间考验的正极,而不只是光鲜的“官方数据”。

原标题:锂电研发史:大容量正极材料研发进入死胡同?
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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