提升锂离子电池性能的方法
目前商用锂离子电池所用的石墨负极在低温条件下的实际容量较低。硬碳具有良好低温储锂能力,可以有效改善电池的低温性能。然而在电池化成过程中,硬碳负极界面形成的固态电极/电解质界面膜会不可逆的消耗Li+,从而降低电池的实际容量和比能量。
石墨中引入卤素转换插层化学,创新研发复合电极,并将这一阴极与钝化石墨阳极相结合,打造出能达到4V的锂离子水系全电池,能量密度为460Wh/kg,库仑效率约为100%。电池基于负离子转换-插层机制,结合高能量密度的转换反应,具有插层的优良可逆性,提高水系电池的安全性。
锂离子电池电解液中的溶剂混合物,包括一种溶解的锂盐,以及有机添加剂。可以新增硅负极的表面和整体稳定性,改善长期循环和使用寿命。这种新型化学物质结构简单,具有可伸缩性,与现有电池技术完全兼容。
具有超高容量的锂离子电池有机正极材料环己六酮,放电比容量可达902mAhg-1。此外,由于环己六酮在高极性的离子液体中的溶解度较低,使得其在离子液体基的电解液中具有较好的循环性能,组装的电池体现高容量和长循环寿命等特点。
锂离子电池内部的液体电解质高度易燃,存在短路、起火风险,但5至10纳米的氮化硼纳米膜即可用作保护层,从而隔绝金属锂和电解质之间的电接触,氮化硼纳米膜在化学上和机械上又对锂稳定,电子绝缘水平高,所以其可在较大程度上提高锂离子电池安全性。