就新一代的锂电池正极材料来说,其在生产时若能掺杂适量的WS2纳米片来作为改性剂的话,那将能显著提高产品的比能量密度和化学稳定性,使之更适合应用于平板电脑中。
能量密度是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。正常情况下,制造商应如何提高电池的能量密度?
1.增大电池尺寸:
制造商可以通过增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。但是电芯会“变胖”或者“长个”,所以只是治标,幷不治本。釜底抽薪的办法,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。
2.化学体系变革
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。以三元材料为例,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。正常来说,镍的含量越高,意味着电芯的比容量就越高。
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。但是,由于其易发生体积膨胀效应,所以目前尚未实现大面积应用。
3.提升电池包的成组效率
优化排布结构:从外形尺寸方面,可以优化系统内部的布置,让电池包内部零部件排布更加紧凑高效。
拓扑优化:通过该技术,可以实现拓扑优化和形貌优化最终帮助实现电池箱体轻量化。
以上内容就是提高锂离子电池能量密度的有效方法。在正极材料方面,研究者表示其可以使用WS2纳米片进行改性,以进一步提高产品能量,同时还能升高的结构稳定性。