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如何提高锂电池的能量密度?

2021-04-26 ryder

要怎么样提高能量密度呢?


新材料体系的采用、锂电池结构的精调、制造能力的提升是研发工程师长袖善舞的三块舞台。下面,我们会从单体和系统两个维度进行讲解。单体能量密度,紧要依赖化学体系的冲破


01、增大电池尺寸


电池厂家可以通过增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。我们最熟悉的例子莫过于:率先使用松下18650电池的知名电动车企特斯拉将换装新款21700电池。


但是电芯变胖或者长个只是治标,并不治本。釜底抽薪的方法,是从构成电池单元的正负极材料以及电解液成分中,找到提高能量密度的关键技术。


02、化学体系变革


前面提到,电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极,所以提高能量密度就要不断升级正极材料。


高镍正极


三元材料通指镍钴锰酸锂氧化物大家族,我们可以通过改变镍、钴、锰这三种元素的比例来改变电池的性能。


硅碳负极


硅基负极材料的比容量可以达到4200mAh/g,远高于石墨负极理论比容量的372mAh/g,因此成为石墨负极的有力替代者。


目前,用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式,已是业界公认的锂电池负极材料发展方向之一。特斯拉公布的Model3就采用了硅碳负极。

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