關(guān)于鋰二次電池的發(fā)展概況，你了解嗎？

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如鋰離子二次電池。

隨著電動(dòng)汽車和移動(dòng)電子產(chǎn)品的發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化提出更高要求，繼鋰離子電池之后，可充電電池的高能量密度、高倍率充放電、高循環(huán)穩(wěn)定性成為需求。鋰硫電池憑借其高能量密度(2600 Whkg-1)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)成為下一代儲(chǔ)能體系的候選者。然而，如單質(zhì)硫與硫化鋰的不導(dǎo)電性、多硫化鋰中間產(chǎn)物的穿梭效應(yīng)及充放電過程中體積的變化等問題，降低鋰硫電池的利用率，使得容量衰減迅速，阻礙其商業(yè)化。

鋰離子電池具有工作電壓高、比能高、工作溫度范圍寬、放電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池的研究始于20世紀(jì)50年代末，其發(fā)展經(jīng)歷了鋰一次電池、金屬鋰二次電池、鋰離子二次電池三個(gè)階段。鋰一次電池通常直接采用金屬鋰作為負(fù)極。根據(jù)電解液的類型和所用的陰極材料，可分為可溶性陰極電池(如Li/SO2、Li/SCC12和Li/S02C12)和固體陰極電池(如Li/Mn02、Li/(CF))。LifCuO、固體電解質(zhì)電池(如Li/LiI/I2(P2VP))、熔鹽電解質(zhì)電池(LiA1/lic1-kc1/FeS2)。

鋰離子二次電池。該鋰離子二次電池通常包括電極組件，容納該電極組件的容器，及電解液。該電極組件包括極性相反的兩個(gè)電極和隔板。該隔板包括含有陶瓷顆粒簇的多孔膜。該多孔膜是通過用粘結(jié)劑粘結(jié)顆粒簇形成的。各顆粒簇是通過燒結(jié)或者是通過溶解和重結(jié)晶全部或部分陶瓷顆粒而形成的。該陶瓷顆粒包含具有帶隙的陶瓷材料。各顆粒簇可以具有葡萄串或薄層的形狀，并且可以通過層壓鱗片或薄片形狀的陶瓷顆粒形成。

中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張躍鋼與藺洪振團(tuán)隊(duì)分別從納米材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與表面功能化出發(fā)，制備不同的活性納米催化劑復(fù)合材料，選用原位光譜手段研究其相關(guān)作用機(jī)制。研究人員優(yōu)化調(diào)控三維石墨烯的孔隙結(jié)構(gòu)及其功能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可溶的多硫化物的物理與化學(xué)強(qiáng)吸附作用(Journal of Power Sources, 2016, 321, 193);利用原位化學(xué)聚合的方式，增強(qiáng)三維石墨烯/碳納米管的復(fù)合納米材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高面積載量(10.2 mgcm-2)硫正極的長(zhǎng)壽命穩(wěn)定循環(huán)(圖1)(Nano Energy, 2017, 40, 390)。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)僅靠物理化學(xué)吸附的手段抑制穿梭效應(yīng)具有局限性，不能滿足電池的快速充放電特性。

離子二次電池是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型電池。1985年，索尼公司開始研制以金屬鋰為陽(yáng)極、以碳為陽(yáng)極的鋰離子電池。研制成功了以碳為陽(yáng)極的新型二次電池，并于1990年首次推向市場(chǎng)。

二次電池的自放電又稱荷電保持能力，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲(chǔ)存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。一般而言，自放電主要受制造工藝，材料，儲(chǔ)存條件的影響自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。一般而言，電池儲(chǔ)存溫度越低，自放電率也越低，但也應(yīng)注意溫度過低或過高均有可能造成電池?fù)p壞無(wú)法使用，BYD常規(guī)電池要求儲(chǔ)存溫度范圍為-20~45。電池充滿電開路擱置一段時(shí)間后，一定程度的自放電屬于正常現(xiàn)象。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘及鎳氫電池充滿電后，在溫度為20度濕度為65%條件下，開路擱置28天，0.2C放電時(shí)間分別大于3小時(shí)和3小時(shí)15分即為達(dá)標(biāo)。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)鋰離子二次電池有了初步的了解，對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。