關(guān)于鋰離子電池技術(shù)的新突破點(diǎn)，你了解嗎？

人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(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)很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如鋰離子電池。

近年來，移動電子技術(shù)的飛速發(fā)展，更強(qiáng)大的處理器、顯卡、超清晰甚至柔韌的屏幕，令人印象深刻。不幸的是，電池的突破一直很緩慢，我們還得忍受一天左右的耐力。雖然我們一直在關(guān)注電池新材料的開發(fā)，但事實(shí)上，鋰離子電池技術(shù)最有可能在短時(shí)間內(nèi)取得突破。

目前，全世界的鋰離子電池市場規(guī)模主要由日本來體現(xiàn)。1995年，日本的鋰離子電池的市場規(guī)模占全世界鋰離子電池市場規(guī)模的88.06%。隨著便攜式電子設(shè)備的迅速發(fā)展，鋰離子電池的市場規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)大。鋰離子電池的應(yīng)用不僅向著小型輕量的小型電器發(fā)展，而且也開始向大型電動設(shè)備發(fā)展。美國杜拉塞爾公司和德國的瓦爾塔公司針對電動汽車的應(yīng)用，選擇鋰離子電池為電動汽車的大型動力電源。我國的一些地區(qū)也將鋰離子電池作為電動汽車的電源這一項(xiàng)目作為攻關(guān)課題，投入了大量的的科研經(jīng)費(fèi)來研究。

鋰離子電池重要由正極信息(如鋰鈷氧)、電解質(zhì)和負(fù)極信息(如石墨)組成。充電時(shí)，鋰離子從陽極鋰鈷氧晶格中析出，通過電解液嵌入片狀石墨中。鋰離子在放電過程中從片狀石墨晶格中逸出，經(jīng)過電解液后嵌入到鋰鈷氧中。在充放電過程中，鋰離子在正極和負(fù)極之間來回運(yùn)輸，因此鋰離子電池也被稱為搖椅電池。

更快的充電：南洋科技大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的鋰離子電池，其工作原理與其他技術(shù)不同。只需兩分鐘，充電時(shí)間可達(dá)70%，充電次數(shù)超過10000次。該技術(shù)使用二氧化鈦代替石墨作為陽極材料，一家公司還通過更好地控制芯片實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定的充電。這種技術(shù)具有成本低的特點(diǎn)，非常適合移動產(chǎn)品和電子汽車行業(yè)。

傳統(tǒng)的鋰離子電池不能快速充電，重要是由于石墨電極的安全特性。當(dāng)電池工作時(shí)，在電極表面形成固體電解質(zhì)膜，阻擋了鋰離子的腳步，降低了鋰離子的運(yùn)輸速度。這種新型鋰離子電池的不同尋常之處在于，它使用超長的二氧化鈦納米管凝膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石墨材料作為陰極。這種新材料不形成電解質(zhì)膜，而且鋰離子可以快速嵌入，實(shí)現(xiàn)快速充電。

不易燃的組件：首先，鋰離子電池的安全性是人們最關(guān)心的問題?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種名為PFPE的有機(jī)溶劑更穩(wěn)定，減少了結(jié)晶對電極的影響，提高了安全性，延長了電池壽命。雖然這項(xiàng)技術(shù)還要一段時(shí)間來測試，但非易燃鋰離子電池有望很快上市。

然而，當(dāng)時(shí)鋰離子電池的發(fā)展面對著瓶頸:假如要提高容量，就必須犧牲充電速度和循環(huán)壽命，很難保持較高的容量。在未來,更換電池,一方面,要推進(jìn)安全功能,如固體半固態(tài)電解質(zhì)的研究,另一方面,要加快研究和開發(fā)大容量正極數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)突破,鋰離子電池的能量密度。綜上所述，電池的正負(fù)極與電解液數(shù)據(jù)要協(xié)同工作，才能在形式、容量等方面取得更大的進(jìn)步。

本文只能帶領(lǐng)大家對鋰離子電池技術(shù)有了初步的了解，對大家入門會有一定的幫助，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點(diǎn)。