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鋁殼電池制造材料的改進(jìn)

2022-08-17

鋁殼電池

針對鋁殼電池在高溫下循環(huán)性能較差的現(xiàn)象,可以通過對正極材料進(jìn)行改性來提高其高溫循環(huán)性能,目前正極材料改性主要有體摻雜、表面改性等。

有體摻雜包括陽離子摻雜、陰離子摻雜、化合物摻雜等。陽離子摻雜主要針對錳酸鋰材料。摻雜低價陽離子后,Mn元素在晶體中被部分取代,增加了平均價態(tài),降低了晶格常數(shù),從而減少了錳的溶解;另一方面,取代陽離子與氧的結(jié)合強度高于錳離子與氧的結(jié)合強度,使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,抑制了Jahn-Teller效應(yīng)的發(fā)生。常用的摻雜陽離子元素有Al、Mg、Fe、Ni等。陰離子摻雜主要有F、Cr、s2*等,這些電負(fù)性較大的陰離子用于部分取代氧離子,從而提高了離子的穩(wěn)定性。復(fù)合摻雜是多種陽離子和陰離子的摻雜子[21-]。

有體摻雜的方法可以在一定程度上提高電池的循環(huán)性能,但會導(dǎo)致鋁殼電池的初始容量下降,目前還沒有找到理想的摻雜方法。表面改性的方法可以減少材料與電解液的直接接觸,降低材料的比表面積,從而減少金屬離子的溶解。更常用的方法是在材料上涂敷金屬氧化物、金屬氟化物和更穩(wěn)定的正極材料。

除了對正極材料進(jìn)行改性外,石墨負(fù)極的表面涂層還用于減少電解液中金屬離子在負(fù)極表面的沉積。


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