Một số phương pháp bổ sung pin lithium polymer

Trong quá trình sạc đầu tiên của pin lithium polymer, chất điện phân hữu cơ sẽ bị khử và phân hủy trên bề mặt của điện cực âm như than chì để tạo thành màng giao diện pha điện phân rắn (SEI), làm tiêu thụ vĩnh viễn một lượng lớn lithium từ điện cực dương, dẫn đến hiệu suất Coulombic (ICE) của chu kỳ đầu tiên. ) thấp, làm giảm dung lượng và mật độ năng lượng của pin lithium polymer.

Các vật liệu graphit hiện tại có mức hao hụt liti không thể phục hồi đầu tiên là 5% đến 10%, và đối với các vật liệu anốt công suất cao, mức hao hụt liti đầu tiên thậm chí còn cao hơn (silicon có mức hao hụt dung lượng không thể phục hồi từ 15% đến 35%). Để giải quyết vấn đề này, công nghệ pre-lithiation đã được nghiên cứu. Vật liệu điện cực được bổ sung lithium bằng cách nung trước để bù đắp lượng lithium mất đi không thể phục hồi do sự hình thành màng SEI, để cải thiện tổng dung lượng và mật độ năng lượng của pin lithium polymer.

Trong bài báo này, tiến bộ nghiên cứu của công nghệ prelithiation trong những năm gần đây được xem xét từ hai hướng bổ sung lithium điện cực âm và bổ sung lithium điện cực dương.

Công nghệ bổ sung Lithium âm

Phương pháp tiền thạch hóa phổ biến là bổ sung lithium cho điện cực âm, chẳng hạn như lá lithium bổ sung lithium, bột lithium bổ sung lithium, v.v., tất cả đều là quy trình tiền thạch hóa hiện đang được phát triển. Ngoài ra, còn có kỹ thuật nung sơ bộ bằng cách sử dụng bột silicua liti và điện phân dung dịch nước muối liti.

Lithium foil bổ sung lithium

Bổ sung lá Lithium là công nghệ sử dụng cơ chế tự xả của pin lithium polymer để bổ sung lithium. Điện thế của liti kim loại là -3.05V (so với SHE, điện cực hydro tiêu chuẩn), thấp nhất trong số tất cả các vật liệu điện cực. Do sự tồn tại của hiệu điện thế, khi vật liệu làm điện cực âm tiếp xúc với lá kim loại liti, các điện tử di chuyển đến điện cực âm một cách tự phát, kèm theo sự xen phủ của Li + trong điện cực âm.

Chất điện phân được thêm từng giọt vào điện cực âm của dây nano silicon (SiNWs) được trồng trên nền thép không gỉ, sau đó tiếp xúc trực tiếp với lá kim loại lithium để bổ sung lithium.

Thử nghiệm bán tế bào của điện cực âm sau khi bổ sung lithium cho thấy:

Điện áp mạch hở (OCV) của SiNWs không bổ sung lithium là 1.55V và dung lượng cụ thể xen kẽ lithium của lần phóng điện 0.1 C đầu tiên ở 0.01-1.00 V là 3800 mAh / g;

OCV của SiNWs sau khi bổ sung lithium là 0.25 V và dung lượng cụ thể của lần xen lithium đầu tiên là 1600 mAh / g. Những thay đổi trong OCV và dung lượng cụ thể xen kẽ lithium cho thấy Si đã phản ứng một phần với Li sau khi bổ sung lithium.

Điện cực âm thiếc-carbon (Sn-C) được tiếp xúc trực tiếp với lá lithium được chất điện phân thâm nhập trong 180 phút để bổ sung lithium. Dung lượng cụ thể không thể thay đổi của Sn-C đã giảm từ 680mAh / g (63%) xuống 65 mAh / g (14%) sau khi bổ sung lithium khi thử nghiệm với nửa tế bào ở 80 mA / g ở 0.01-2.00V.

Điện cực âm và LiNi0. 45Co0. 1 triệu 1. 45O4 tạo thành một pin đầy đủ, ICE được thử nghiệm ở tốc độ 1. 0 C ở 3. 1 ~ 4. 8 V là gần 100%, và chu kỳ ổn định và hiệu suất tốc độ tốt; 5. 0 C Dung lượng riêng phóng đạt 110 mAh / g, chỉ thấp hơn 14% so với dung lượng phóng ở 0.2 C.

Mặc dù có thể đạt được quá trình thạch hóa trước của điện cực âm bằng cách tiếp xúc trực tiếp với lá lithium, nhưng mức độ thạch hóa trước không dễ dàng để kiểm soát chính xác. Việc bón lót không đủ không thể cải thiện đầy đủ ICE; và việc bổ sung quá nhiều lithium có thể tạo thành một lớp phủ lithium kim loại trên bề mặt của điện cực âm.

Sử dụng một mạch ngắn bên ngoài, điện cực âm oxit silic (c-SiOx) được bổ sung với liti qua lá liti. Thí nghiệm so sánh cho thấy ICE có thể đạt cực đại khi điện trở ngắn mạch ngoài là 100 Ω và thời gian ngắn mạch là 30 phút. Thử nghiệm bán tế bào được thực hiện trên c-SiOx trước và sau khi bổ sung lithium. 5 chu kỳ đầu tiên của 0.07 C ở 0.01-1.50 V cho thấy hiệu suất Coulombic của các điện cực trước khi bổ sung lithium là 73.6%, 94.7%, 96.6%, 97.5% và 98.5%. 0%;

Hiệu suất Coulombic của các điện cực sau khi bổ sung lithium là 94.9%, 95.7%, 97.2%, 97.9% và 98.3%. Pin đầy đủ bao gồm c-SiOx và LiNi0. 8 Co0. 15 Al0. 05 O2, và dòng điện 10 mA / g được sử dụng để thử nghiệm ở 2. 5 ~ 4. 2 V. 106.33 mAh / g tăng lên 165.09mAh / g, ICE tăng từ 58.85% lên 85.34%.

Sự an toàn của việc bổ sung lá lithium đã được cải thiện. Điện cực âm cấu trúc ba lớp bằng vật liệu hoạt tính / polyme / kim loại lithium được thiết kế có thể ổn định trong không khí xung quanh (độ ẩm tương đối từ 10% đến 30%) trong 30 đến 60 phút, đủ để điện cực âm thực hiện quá trình xử lý.

Cấu tạo ba lớp là: một lớp liti kim loại bằng cách lắng đọng điện hóa trên lá đồng, lớp liti được phủ một lớp bảo vệ polymethyl methacrylate (PMMA) và một lớp vật liệu hoạt động. Bằng cách thay đổi độ dày của lớp lithium, mức độ bổ sung lithium có thể được kiểm soát. Sau khi chất điện phân được bơm vào pin để hòa tan PMMA, lớp lithium và vật liệu hoạt động sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau để hoàn thành quá trình tiền thạch hóa. Được thử nghiệm ở 0.1C ở 0.01-1.00 V, ICE tăng từ 92.0% lên 99.7% bằng cách sử dụng graphit sau khi bổ sung lithium với cấu trúc ba lớp; sau khi điện cực âm silicon nguyên chất được bổ sung lithium, hầu như không có sự suy giảm dung lượng trong lần sạc và phóng điện đầu tiên. Mặc dù việc sử dụng lá lithium để bổ sung lithium có tác dụng tốt, nhưng quá trình bổ sung lithium cần được hoàn thành trong pin tạm thời hoặc thiết bị điện hóa, rất khó mở rộng quy mô.

Bột kim loại Lithium ổn định (SLMP)

FMC đề xuất bổ sung bột lithium. SLMP được phát triển có dung lượng cụ thể lên đến 3600 mAh / g, và bề mặt được phủ một lớp mỏng từ 2% đến 5% lithium cacbonat (Li2CO3), có thể sử dụng trong môi trường khô ráo. Có hai cách chính để áp dụng SLMP cho quá trình nung sơ bộ điện cực âm: thêm nó trong quá trình trộn bùn hoặc thêm nó trực tiếp lên bề mặt của tấm điện cực âm.

Bùn cực dương cho pin lithium polymer thông thường, sử dụng polyvinylidene fluoride (PVDF) / methylpyrolidone (NMP) hoặc cao su styrene butadiene (SBR) + carboxymethyl cellulose (CMC) / hệ thống nước khử ion, nhưng SLMP và dung môi Polar không tương thích và chỉ có thể được phân tán trong không - dung môi phân cực như hexan và toluen, vì vậy chúng không thể được thêm trực tiếp vào quá trình trộn bùn thông thường. L. Wang và cộng sự. đã sử dụng hệ thống SBR-PVDF / toluen để trộn trực tiếp SLMP trong bùn điện cực graphit. Đầu tiên, graphite và PVDF được trộn trong dung môi NMP, và sau khi làm khô, graphite phủ PVDF được hình thành; sau đó SLMP, than chì phủ PVDF và carbon đen dẫn điện được trộn trong toluen; cuối cùng, SBR đã được thêm vào. Sau khi nung trước điện cực âm bằng SLMP, ICE của pin tăng từ 90.6% lên 96.2% trong các điều kiện 0.01-1.00 V và 0.05 C.

So với việc thêm nó vào trong quá trình trộn, việc nạp trực tiếp SLMP lên bề mặt anot khô sẽ đơn giản và dễ dàng hơn. Điện cực âm ống nano cacbon (Si) -cacbon (CNT) được nung trước bằng SLMP và dung dịch SLMP / toluen với phần khối lượng là 3% được thả trên bề mặt của điện cực âm Si-CNT. Sau khi dung môi toluen được bay hơi, quá trình đóng viên và hoạt hóa được thực hiện. . Sau khi nung sơ bộ, công suất không thể đảo ngược đầu tiên của điện cực âm giảm từ 20% đến 40%.

SLMP được phân tán trong dung dịch xylen chứa 1% SBR / polystyrene để tạo thành bùn SLMP ổn định. Bùn SLMP được phủ trên bề mặt của điện cực âm đã được làm khô để nhận ra sự nung chảy trước của điện cực âm như graphit và SiO. Sau khi nung trước, tế bào đầy đủ của vật liệu bậc ba graphite | niken-coban-mangan (NCM) được thử nghiệm ở 0.1 C ở 3.0 ~ 4.2 V, và ICE tăng từ 82.35% lên 87.80%; % tăng lên 88.12% sau khi nung trước.

Bột silicua liti

So với SLMP kích thước micromet, kích thước (100-200 nm) của nano lithium silicide (LixSi) nhỏ hơn, điều này thuận lợi hơn cho sự phân tán trong điện cực âm. Ngoài ra, LixSi đã ở trạng thái mở rộng và sự thay đổi âm lượng trong quá trình đạp xe sẽ không ảnh hưởng đến cấu trúc của toàn bộ điện cực.

Hiện tại, có rất ít nghiên cứu về các chất phụ gia bổ sung LixSi, và các nghiên cứu đã được thực hiện để cải thiện tính ổn định và hiệu suất bổ sung LixSi. Trong khí quyển argon, vật liệu LixSi phủ Li2O được tổng hợp bằng phản ứng tạo hợp kim của silic và liti kim loại ở 200 ℃. Hệ thống nửa tế bào được sạc và phóng điện ở 0.05 C ở 0.01 đến 1.00 V. Sau khi thêm 15% LixSi, ICE của cực dương silicon tăng từ 76% lên 94%; ICE của vi hạt mesocarbon (MCMB) thêm 9% LixSi tăng từ 75% tăng lên 99%; ICE của cực dương bằng than chì với 7% LixSi đã tăng từ 87% lên 99%.

Trong hệ thống toàn tế bào, ICE của các tế bào graphite | LiFePO4 có bổ sung 7% LixSi tăng từ 77.6% lên 90.8% và có công suất cao hơn trong các thử nghiệm chu kỳ tiếp theo.

LixSi tổng hợp có hiệu suất tốt trong việc bổ sung lithium, nhưng nó chỉ có thể duy trì độ ổn định tương đối trong không khí khô. Sau khi tiếp xúc với không khí khô có điểm sương -50 ° C trong 5 ngày, công suất giảm 30% và hoàn toàn ngừng hoạt động trong môi trường không khí. Để cải thiện độ ổn định của LixSi, 1-fluorodecane có thể được sử dụng để giảm bề mặt hạt để tạo thành một lớp phủ dày đặc. Sau khi LixSi tráng được đặt trong không khí khô trong 5 ngày, hầu như không có sự suy giảm. Sau khi được đặt trong không khí có độ ẩm tương đối 10% trong 6 giờ, dung lượng riêng vẫn cao là 1604 mAh / 0.01-1.00 V và 0.02 C. g, tỷ lệ duy trì dung lượng đạt 77%.

Thêm 5% vào cực dương graphit để bổ sung lithium, trong các điều kiện 0.005-1.500 V và 0.05 C, ICE tăng từ 87.0% lên 96.7%. Để nâng cao hơn nữa tính ổn định của LixSi, SiO và SiO2 có thể được sử dụng thay thế Si làm nguyên liệu để tổng hợp vật liệu composite LixSi-Li2O. Sau khi composite được đặt trong không khí có độ ẩm tương đối là 40% trong 6 giờ, dung lượng riêng cao tới 1240 mAh / g trong các điều kiện 0.01–1.00 V và 0.02 C. Vật liệu tổng hợp LixSi-Li2O được tổng hợp từ hai nguyên liệu thô cho thấy hiệu quả tuyệt vời của việc bổ sung lithium.

Điện phân dung dịch nước muối lithium để bổ sung lithium

Cho dù đó là sử dụng lá lithium, SLMP hoặc bột silicide lithium để bổ sung lithium, việc sử dụng lithium kim loại đều có liên quan. Kim loại liti có giá cao, hoạt tính cao và khó vận hành. Bảo quản và vận chuyển đòi hỏi chi phí bảo vệ cao. Nếu quá trình bổ sung lithium không liên quan đến lithium kim loại, chi phí có thể được tiết kiệm và hiệu suất an toàn có thể được cải thiện. Silicon được bổ sung với liti bằng cách điện phân dung dịch nước Li2SO4 trong bình điện phân. Điện cực hy sinh là một sợi dây đồng nhúng trong dung dịch Li2SO4. Phản ứng bổ sung lithium được thể hiện trong công thức (1):

Được điện phân ở dòng điện 1 A / g trong 4.2 giờ, tế bào đầy đủ MnOx | Si sau khi bổ sung lithium đã được thử nghiệm ở 0.5 đến 3.8 V và các công suất cụ thể là 0.5 C, 1.0 C, 2.0 C, 4.0 C và 8.0 C là 160 mAh / g lần lượt là 136 mAh / g, 122 mAh / g, 108 mAh / g và 92 mAh / g.

Công nghệ bổ sung cathode Lithium

So với việc bổ sung lithium điện cực âm đầu vào khó và cao, việc bổ sung lithium cho điện cực dương đơn giản hơn nhiều. Bổ sung lithium cathode điển hình là thêm một lượng nhỏ vật liệu có dung lượng cao trong quá trình trộn bùn cathode. Trong quá trình sạc, Li + được chiết xuất từ ​​vật liệu có dung lượng cao để bổ sung cho sự mất mát dung lượng không thể phục hồi của lần sạc và xả đầu tiên. Hiện tại, các vật liệu được sử dụng làm phụ gia bổ sung cathode lithium chủ yếu bao gồm: các hợp chất giàu lithium, các hợp chất nano dựa trên phản ứng chuyển đổi và các hợp chất lithium nhị phân.

Các hợp chất giàu liti

Sự mất công suất không thể phục hồi của Si-C | LiNi0. 5 triệu 1. Tế bào đầy đủ 5O4 được bù đắp bằng cách sử dụng vật liệu giàu liti Li1 + x Ni0. 5 Mn1. 5O4. Tỷ lệ duy trì dung lượng của pin sử dụng catốt lai trong 100 chu kỳ ở 3.00-4.78 V ở 0.33 C là 75%, trong khi của pin sử dụng LiNi0.5 Mn1 tinh khiết. 5 O4 catot chỉ còn 51%. Hơn nữa, mật độ năng lượng của pin Si-C | LiNi0.5Mn1.5O4 sử dụng cực âm lai đã tăng 25% so với pin graphite | LiNi0.5Mn1.5O4.

Li2NiO2 cũng có thể được sử dụng như một chất phụ gia bổ sung lithium tích cực, nhưng tính ổn định của nó trong không khí kém. Li2NiO2 được biến tính bằng nhôm isopropoxit, và vật liệu Li2NiO2 phủ nhôm bền trong không khí đã được tổng hợp và hiệu quả bổ sung lithium là rất tốt. Pin đầy đủ LiCoO2 | graphite không được mã hóa có ICE là 92% ở 2.75-4.20V và 0.2 C, và pin có thêm 4% Li2NiO2 hầu như không bị giảm dung lượng và tốc độ hiệu suất không bị ảnh hưởng bởi các chất phụ gia.

Li5FeO4 (LFO) được thêm vào cực âm LiCoO2 để bù đắp cho sự mất mát dung lượng của cực dương cacbon cứng trong lần sạc đầu tiên. Các thử nghiệm nửa tế bào cho thấy công suất cụ thể của lần sạc đầu tiên (2.75-4.30V) của điện cực dương LiCoO2 có thêm 7% LFO ở 0.1 C lần lượt là 233 mAh / g và 160 mAh / g, và dung lượng không thể thay đổi. chiếm 31%, đủ để bù 22% cacbon cứng. Mất công suất không thể phục hồi đầu tiên. Kết quả của thử nghiệm toàn tế bào (2.75-4.30 V, 0.05 C) cho thấy pin đầy đủ LiCoO2 | cacbon cứng có thêm 7% LFO đã tăng 14% khả năng đảo ngược, tăng 10% mật độ năng lượng, và hiệu suất chu kỳ được cải thiện. Khả năng duy trì dung lượng cụ thể sau 50 chu kỳ được cải thiện từ dưới 90% lên hơn 95%. Đối với cực âm LiCoO2 có thêm LFO, các quá trình như trộn bùn và phủ cần được thực hiện trong môi trường trơ ​​và cần cải thiện tính ổn định của LFO trong môi trường không khí.

Vật liệu tổng hợp nano dựa trên phản ứng biến đổi

Mặc dù các hợp chất giàu liti đã đạt được những hiệu quả nhất định như là chất phụ gia bổ sung liti, nhưng tác dụng bổ sung liti đầu tiên vẫn bị hạn chế bởi công suất riêng thấp. Do độ trễ điện áp sạc / xả lớn, các nanocompozit dựa trên phản ứng chuyển đổi có thể đóng góp một lượng lớn lithium trong quá trình sạc đầu tiên của pin, trong khi phản ứng xen phủ lithium không thể xảy ra trong quá trình phóng điện.

Các tính chất của M / oxit liti (Li2O), M / liti florua (LiF), và M / liti sunfua (Li2S) (M = Co, Ni và Fe) làm phụ gia bổ sung liti catốt đã được nghiên cứu. M / Li2O được tổng hợp bằng cách trộn MxOy và liti nóng chảy trong khí quyển argon. Hỗn hợp nano-Co / nano-Li2O (N-Co / N-Li2O) tổng hợp được quay vòng ở 50 mA / g ở 4.1 đến 2.5 V, với dung lượng cụ thể là 619 mAh / g cho lần sạc đầu tiên và chỉ 10 mAh / g để phóng điện. ; Sau khi N-Co / NLi2O tiếp xúc với không khí xung quanh trong 8 giờ, dung lượng riêng phân tách chỉ nhỏ hơn 51 mAh / g so với giá trị ban đầu và sau 2 ngày, dung lượng riêng phân tách vẫn là 418 mAh / g, cho thấy NCo / N -Li2O có tính ổn định môi trường tốt và tương thích với quy trình sản xuất pin thương mại. Tương tự như N-Co / N-Li2O, N-Ni / N-Li2O, N-Fe / N-Li2O cũng có dung lượng điện tích riêng cao (tương ứng là 506 mAh / g và 631 mAh / g) và mức phóng điện rất thấp. dung lượng (lần lượt là 11 mAh / g và 19 mAh / g), hiệu suất bổ sung lithium là tuyệt vời.

LiF có hàm lượng lithium cao và độ ổn định tốt, và là vật liệu bổ sung lithium catốt tiềm năng. Vật liệu nano M / LiF được chế tạo bằng phản ứng chuyển đổi có thể khắc phục các vấn đề về độ dẫn điện và ion thấp, tiềm năng phân hủy điện hóa cao và các sản phẩm phân hủy có hại của LiF, làm cho LiF trở thành phụ gia bổ sung liti cực âm tuyệt vời. Dung lượng cụ thể phân định của LiF / Co ở 4.2-2.5 V cao tới 520 mAh / g và dung lượng cụ thể xen kẽ của lithi chỉ là 4 mAh / g, cho thấy khả năng bổ sung lithium của LiF / Co đạt 516 mAh / g . Dung lượng cụ thể phân tách của LiF / Fe ở 4.3-2.5 V là 532 mAh / g và dung lượng cụ thể phân chia của lithi là 26 mAh / g, cho thấy khả năng bổ sung lithium của LiF / Fe đạt 506 mAh / g. Nửa tế bào LiFePO4 | Li được bổ sung 4.8% LiF / Co có dung lượng cụ thể là 197 mAh / g cho lần sạc đầu tiên ở 2.5-4.2 V ở 0.1 C, cao hơn 20.1% so với 164 mAh / g không có LiF / Co. Các công suất cụ thể là tương tự nhau, và độ ổn định của chu trình không bị ảnh hưởng bởi các chất phụ gia.

Dung lượng lý thuyết của Li2S đạt 1166 mAh / g, nhưng với tư cách là phụ gia bổ sung lithium, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết như khả năng tương thích với chất điện phân, cách điện kém, kém ổn định với môi trường. Người ta nhận thấy rằng những vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách đưa kim loại vào Li2S để tạo thành vật liệu tổng hợp L2S / M. Li2S / Co được tổng hợp từ CoS2 và kim loại Li có dung lượng bổ sung lithium là 670 mAh / g. Điện cực LFP được bổ sung 4.8% Li2S / Co có dung lượng cụ thể là 204 mAh / g cho lần sạc đầu tiên ở 2.5-4.2 V với 0.1 C, cao hơn 42 mAh / g so với điện cực không bổ sung. Li2S / Fe được tổng hợp từ FeS2 và kim loại Li có dung lượng bổ sung lithium là 480 mAh / g. Mặc dù khả năng bổ sung lithium thấp hơn Li2S / Co, FeS2 nguyên liệu thô dồi dào và rẻ nên triển vọng ứng dụng thương mại của Li2S / Fe là tốt hơn. Mặc dù hợp chất giàu lithium có khả năng bổ sung lithium cao hơn, nhưng nanocomposite dựa trên phản ứng chuyển đổi sẽ vẫn còn các oxit kim loại, florua và sulfua không hoạt động sau lần bổ sung lithium đầu tiên, điều này làm giảm mật độ năng lượng của pin.

Hợp chất Lithium nhị phân

So với các oxit giàu liti (khoảng 300 mAh / g) và vật liệu tổng hợp phản ứng chuyển đổi (500-700 mAh / g), dung lượng riêng trên lý thuyết của các hợp chất liti nhị phân cao hơn nhiều. Dung lượng cụ thể trên lý thuyết của Li2O2, Li2O và Li3N lần lượt đạt 1168 mAh / g, 1797 mAh / g và 2309 mAh / g. Chỉ cần bổ sung một lượng nhỏ để đạt được hiệu quả bổ sung lithium tương tự. Về mặt lý thuyết, dư lượng của các vật liệu này sau khi bổ sung lithium là O2, N2, v.v., có thể bị cạn kiệt trong quá trình hình thành màng SEI trong pin.

Li3N thương mại được nghiền thành bột với kích thước hạt từ 1 đến 5 μm, được sử dụng như một chất phụ gia bổ sung lithium. Trong hệ thống bán tế bào, các điện cực LiCoO2 có thêm 1% và 2% Li3N, dung lượng cụ thể của lần sạc đầu tiên ở 0.1 C ở 3.0-4.2 V lần lượt là 167.6 mAh / g và 178.4 mAh / g, tương ứng là 18.0 mAh. / g cao hơn so với LiCoO2 nguyên chất. g, 28.7 mAh / g. Khả năng phóng điện của LiCoO2 | SiOx / C @ Si đầy ô với việc bổ sung 2% Li3N ở 0.5 C ở 1.75 đến 4.15 V tăng 11% so với ô đầy đủ mà không thêm chất phụ gia. Để giải quyết vấn đề về độ dẫn điện của điện cực hỗn hợp, Li3N được lắng đọng trên bề mặt của điện cực LiCoO2, điều này có thể làm giảm ảnh hưởng đến độ dẫn điện của điện cực. Pin đầy với 5% phụ gia lắng đọng trên bề mặt của điện cực dương có dung lượng xả cụ thể là 126.3 mAh / g, cao hơn 14.6 mAh / g so với pin không có phụ gia và hiệu suất tương tự như hiệu suất chu kỳ.

Ngoài ra, nạp Li3N trên bề mặt điện cực khô có thể tránh được sự tương kỵ của Li3N với các dung môi dạng bùn như methylpyrolidone.

Li2O2 thương mại được trộn với LiNi0. 33 Co0. 33 Mn0. 33 O2 (NCM) để bù đắp cho sự mất mát liti trong lần sạc đầu tiên của cực dương graphit. NCM trong điện cực lai đóng vai trò kép của vật liệu hoạt động và chất xúc tác. Để phân hủy Li2O2 bằng xúc tác hiệu quả, 1% NCM-6 giờ (NCM thu được bằng cách nghiền bi trong 6 giờ) được thêm vào catốt. Pin đầy graphite | NCM / NCM-6 h / 2% Li2O2 được sạc và xả ở 2.75 đến 4.60 V và công suất riêng có thể đảo ngược đầu tiên ở 0.1 C là 207.1mAh / g, cao hơn 7.8% so với than chì | NCM đầy đủ ô; Dung lượng riêng có thể đảo ngược 0.3 C Là 165.4 mAh / g, cao hơn 20.5% so với pin đầy graphite | NCM. Thử nghiệm cho thấy oxy được giải phóng khi phân hủy Li2O2 sẽ tiêu thụ lượng Li + hạn chế trong toàn bộ tế bào, dẫn đến sự phân hủy dung lượng rõ ràng trong toàn bộ tế bào khi bổ sung Li2O2, nhưng dung lượng có thể được phục hồi sau khi khí hết. Lần sạc pin đầu tiên trong quá trình sản xuất thực tế được thực hiện trong một hệ thống mở, và khí được tạo ra do sự hình thành của màng SEI và một số phản ứng phụ sẽ được thải ra trước khi niêm phong, vì vậy tác động do việc giải phóng O2 có thể được giảm.

Ảnh hưởng của Li2O kích thước micromet như một phụ gia bổ sung lithium dương đã được nghiên cứu, và tế bào đầy đủ SiO-SnCoC | Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2 với 20% Li2O được thêm vào, công suất cụ thể phóng điện đầu tiên ở 10 mA / g tại Chu kỳ 2.0 ~ 4.5 V Từ 176 mAh / g đến 254 mAh / g. Kết quả thực nghiệm cho thấy vật liệu giàu liti Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2 đóng vai trò kép là vật liệu hoạt động và chất xúc tác.

Kết luận

So sánh hai phương pháp bổ sung lithium cho pin lithium polymer, lộ trình bổ sung lithium điện cực âm có dung lượng cao cho thuốc thử bổ sung lithium (lá lithium, bột lithium và bột lithium silicide), nhưng hoạt động phức tạp và yêu cầu môi trường cao các yêu cầu; bằng cách thêm các chất phụ gia bổ sung lithium vào điện cực dương Lộ trình bổ sung lithium cho điện cực dương ưu việt hơn về độ an toàn và ổn định cao, cũng như khả năng tương thích tốt với quy trình sản xuất pin hiện có.

Pin tự sưởi ấm Keheng

Kích hoạt sưởi ấm nhiệt độ thấp 100AH ​​12V

Dòng sản phẩm của Keheng New Energy

Pin lithium

Gói pin lithium

Pin Escooter / ebike

Pin LiFePO12 24V / 4V

Trạm điện di động

Hệ thống dự trữ năng lượng ESS

DÒNG PIN SÂU SÂU với Pin Lithium BMS （lifepo4）

Nhiệt độ thấp Pin LiFePO24 60V 4AH chu kỳ sâu