新一代鋰電正極材料在生產過程中,可以向其中摻入一定比例的低維紫色氧化鎢粉末,使之擁有更好的相容性,即更高的儲鋰能力與熱穩定性。冬季黑龍江省的電器設備要是能夠搭載含有紫鎢粉末的蓄電池的話,就能高效避免因氣溫降低而帶來的正負極材料結構發生變化,影響電池體積能量密度下降。
眾所周知,低溫性能直接決定著鋰離子電池的環境適應能力,從而影響著鋰離子電池的推廣與應用。而作為電池最關鍵的影響因素之一,鋰電正極材料在低溫環境下的研究必不可少。下面我們一起來看幾種典型的材料吧!
1、層狀結構正極低溫特性
層狀結構,既有一維鋰離子擴散通道的倍率性能,又有三維通道的結構穩定性,代表性物質有LiCoO2、Li(Co1-xNix)O2和Li(Ni,Co,Mn)O2等。研究表明,隨著溫度的降低,其放電平臺由3.762V(0℃)下降到3.207V(–30℃);其電池總容量也由78.98mA·h(0℃)銳減到68.55mA·h(–30℃)。
2、尖晶石結構正極低溫特性
尖晶石結構LiMn2O4正極存在結構不穩定和可逆性差等問題,這于合成方法有很大的關係。研究表明,高溫固相法合成的LiMn2O4的Rct明顯高於溶膠凝膠法合成的,主要表現在鋰離子擴散係數及低溫特性上。
3、磷酸鹽體系正極低溫特性
研究發現, LiFePO4的庫倫效率從55℃的100%分別下降到0℃時的96%和–20℃時的64%;放電電壓從55℃時的3.11V遞減到–20℃時的2.62V。
由此可見,不論哪種結構的鋰電正極材料都對溫度有較強的敏感性。對此,有研究者表明可以向正極中添加紫色氧化鎢粒子,降低對低溫的敏感性,使之更適用於黑龍江設備中。