關(guān)于鋰離子電池材料技術(shù)的哪些難點(diǎn)分析

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如鋰離子電池材料。

隨著全球新能源汽車行業(yè)的發(fā)展是按照功率鋰離子電池發(fā)展的方向,因?yàn)樗幸粋€(gè)大的能量密度,體積小,重量輕,等等,以及行業(yè)最關(guān)注的行業(yè),但對一些國內(nèi)公司鋰離子電池的發(fā)展,鋰離子電池材料的技術(shù)障礙,全面的商業(yè)在未來。

困擾金屬鋰負(fù)極的主要問題是鋰枝晶，在循環(huán)過程中，由于局部極化的因素，使得金屬鋰表面生長鋰枝晶，當(dāng)鋰枝晶生長到一定程度的時(shí)候就可能穿透隔膜，引發(fā)安全問題，此外如果鋰枝晶發(fā)生斷裂，就會(huì)形成“死鋰”，造成電池容量損失，因此鋰枝晶是阻礙金屬鋰負(fù)極應(yīng)用的zui大障礙。

國內(nèi)鋰離子電池行業(yè)突然升溫，國內(nèi)外資金流入加速，包括一些國際巨頭，也有一些民營公司剛剛轉(zhuǎn)型生產(chǎn)。據(jù)記者調(diào)查，目前我國鋰離子電池組裝及上下游公司已大量聚集在沿江、我省最密集的沿海地區(qū)。專家指出，這與江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、化工基礎(chǔ)雄厚、汽車保有量大密切相關(guān)。

要使用金屬鋰作為鋰離子電池的負(fù)極材料，主要需要克服兩個(gè)難題：安全性和循環(huán)壽命。困擾金屬鋰負(fù)極的主要問題是鋰枝晶，在循環(huán)過程中，由于局部極化的因素，使得金屬鋰表面生長鋰枝晶，當(dāng)鋰枝晶生長到一定程度的時(shí)候就可能穿透隔膜，引發(fā)安全問題，此外如果鋰枝晶發(fā)生斷裂，就會(huì)形成“死鋰”，造成電池容量損失，因此鋰枝晶是阻礙金屬鋰負(fù)極應(yīng)用的zui大障礙。

全固態(tài)鋰離子電池的好處顯而易見，但仍存在一些問題。最重要的問題是固體電解質(zhì)材料的離子電導(dǎo)率低。第二個(gè)問題是固體/固體界面的接觸性和穩(wěn)定性差。第三個(gè)問題是鋰的充電?；谶@些問題，特別是鋰金屬的固態(tài)界面接觸/穩(wěn)定性和可充電性，全固態(tài)鋰金屬電池技術(shù)還不成熟和不確定。目前，鋰離子電池的突破、功能優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)化前景首先是固體鋰離子電池。

目前磷酸鋰離子電池是汽車動(dòng)力用鋰離子電池的主流。六氟磷酸鋰是磷酸鋰離子電池電解液的重要原料。隔膜也是鋰離子電池的關(guān)鍵成分。

采用納米硅碳復(fù)合正極材料，容量約500ma-h/g，高容量鎳基氧化物或鋰錳基負(fù)極材料，鋰離子電池的能量密度有望達(dá)到300-350瓦時(shí)/kg。但是，為了達(dá)到500瓦時(shí)/公斤以上的能量密度，可燃液體電解質(zhì)電池系統(tǒng)沒有通電，所以要盡快實(shí)現(xiàn)固體電池系統(tǒng)。

本文只能帶領(lǐng)大家對鋰離子電池材料難點(diǎn)有了初步的了解，對大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。