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鋰離子動(dòng)力電池軟碳材料的性能測(cè)試研究

鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng) ? 來(lái)源:郭婷 ? 2018-12-05 16:37 ? 次閱讀
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隨著動(dòng)力電池能量密度的不斷提升,對(duì)于整體性能的要求也不斷提高,尤其是在不犧牲循環(huán)性能的情況下,需要提升其大倍率充放電性能,這就對(duì)負(fù)極的材料體系提出了一定的技術(shù)要求。現(xiàn)有負(fù)極體系主要有人造石墨、天然石墨、改性石墨以及軟硬碳材料等等,各自都有其應(yīng)用的場(chǎng)景和范圍,這次就簡(jiǎn)單討論一下軟碳材料的一些基本測(cè)試性能吧。

鋰離子動(dòng)力電池軟碳材料的性能測(cè)試研究

鋰離子動(dòng)力電池軟碳材料的性能測(cè)試研究

從上述曲線和表格中可以看出,MCMB無(wú)論是在克容量發(fā)揮,還是首次充放電效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì),而且在充放電時(shí)具有明顯的平臺(tái),而軟碳材料似乎在克容量以及首次效率上并不占有明顯優(yōu)勢(shì),而且充放電布不具有明顯的平臺(tái),似乎并沒(méi)有特別的優(yōu)勢(shì),還要結(jié)合其他性能綜合分析一下。

將兩種材料按照相同的工藝配方組裝成大電池進(jìn)行充放電倍率測(cè)試,可以看出,在放電倍率時(shí),軟碳似乎也不占優(yōu)勢(shì),但是在充電倍率(10C以上時(shí)),其優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了,而MCMB的大倍率充電性能則急劇下降。

比較一下二者的形貌,可以看出,MCMB呈球形,顆粒分布也比較均勻,而軟碳則呈片狀,顆粒大小不一。俗話說(shuō)的好,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),軟碳本身屬于無(wú)定型碳材料,其層間距是比較大的,因而其大倍率充電性能比較好,但是由于其無(wú)定型結(jié)構(gòu)的存在,大量的電解液在成膜時(shí)被消耗,所以首次效率和可逆容量也比較低,再來(lái)比較一下低溫性能吧。

鋰離子動(dòng)力電池軟碳材料的性能測(cè)試研究

在-20℃下用同樣的電流充電,可以看出,MCMB電池的恒流容量不足15%,而軟碳材料則可達(dá)到80%,對(duì)于低溫而言,正常情況下,電解液的黏度變大,電導(dǎo)率降低,極化內(nèi)阻增大,綜合導(dǎo)致低溫充電能力的降低,若是強(qiáng)行充電,則是會(huì)析鋰,造成安全事故。而隨著軟碳材料的引入,將在一定程度上降低了這種風(fēng)險(xiǎn),使得電動(dòng)車在低溫充電變?yōu)榱丝赡堋?/p>

小結(jié):通過(guò)兩種材料的對(duì)比,表明軟碳材料在大倍率充電以及低溫充電上是具有一定的優(yōu)勢(shì),但在容量以及首次效率上還是有著不足之處。在實(shí)際使用過(guò)程中,建議兩種材料按照一定比例混合使用,可以達(dá)到一定的性能指標(biāo),或者將軟碳材料在包覆在石墨材料的表面,也能達(dá)到一定的效果,但更多的還需要在電解液以及正極匹配方面做更多的工作,使得動(dòng)力電池達(dá)到一個(gè)更好的性能水平。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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原文標(biāo)題:鋰離子動(dòng)力電池負(fù)極材料-軟碳材料的一些性能研究

文章出處:【微信號(hào):Recycle-Li-Battery,微信公眾號(hào):鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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