Si el proceso de suplemento de litio de polo positivo puede reemplazar el proceso de suplemento de litio de polo negativo

Actualmente el método más común de la tecnología de litio es el tónico de litio, tanto el uso de polvo de litio como el de papel de litio complementan la pérdida de capacidad irreversible en el proceso de carga por primera vez, además, otro está estudiando el relleno es el método de electrodo positivo de litio, no Solo en el ánodo agregue una pequeña cantidad de óxido de litio de alta capacidad, materiales Li5FeO4, por ejemplo, utilizando la acumulación positiva adicional de Li, pérdida de Li en el proceso de descarga por primera vez para reponer. Ambos métodos de litio tienen sus propias ventajas, hoy vamos a explorar y comparar los dos métodos de suplemento de litio.

Desarrollo: problema del efecto del ánodo de silicio

Si puro en la condición de litio completamente incrustado, la capacidad específica puede alcanzar 4200 mah / g (Li4.4 Si), pero también se acompaña de hasta un 300% de expansión de volumen, lo que puede resultar en materiales de silicio puro en el proceso. de la rotura y diferenciación del grano intercalado-li, el material del cátodo, causa en el proceso de falla de la capacidad de circulación del material es muy grave. Para superar este difícil problema con los materiales del ánodo de silicio, la gente intentará hacer nanopartículas de silicio puro con la expansión de la inhibición de las partículas de Si, pero de hecho, esta estrategia no tuvo éxito, el cálculo relevante muestra que solo cuando el Si puro El tamaño de partícula menor que el tamaño de la celda podría inhibir la expansión de volumen de las partículas de Si por completo, esto es claramente imposible, por lo que Nano solo facilitó la expansión de volumen de las partículas del ánodo de Si, las nanopartículas de mayor superficie específica al mismo tiempo también pueden causar efectos secundarios entre el cátodo y el electrolito aumentó significativamente. Además, otra estrategia es la estructura de los materiales de Si "pan de pasas", que se esparcen nanopartículas de Si en los océanos de grafito, absorben el uso de partículas de grafito de Si en el proceso de expansión de volumen de carga y descarga, pero también el método no es perfecto, el El primer material de capacidad específica es muy bajo, debido a la alta concentración de grafito, por lo que la mayor parte de este tipo de capacidad específica negativa de carbono de silicio es de solo 400-500 mah / g, al mismo tiempo, este tipo de materiales de carburo de silicio ciclo de vida también no mejora mucho.

Debido a que el material de Si puro tiene todos estos problemas, la gente comienza a intentar usar otro tipo de óxido de silicio, SiOX como materiales de ánodo, Si - O puede teclear la clave es el doble de Si - Si las teclas pueden, al mismo tiempo en el proceso de litio incrustado, Li reaccionará con el material de los elementos O, generará LiXO, el óxido de Li está inactivo, luego en el interior de la oxidación de partículas de silicio como una capa amortiguadora, que puede contener los materiales en buen proceso de carga y descarga de expansión de volumen, mejorar el rendimiento del ciclo de los materiales. Por primera vez, debido a SiOx, se generará li intercalado en el proceso de óxido de litio metálico LiXO, lo que da como resultado que los materiales de óxido de silicio con una eficiencia de culombio sea solo del 70% aproximadamente, por primera vez después de una gran cantidad de mejoras técnicas en los últimos años. años, alrededor del 80% por primera vez se aumentó la eficiencia, hay una gran brecha entre el material de grafito es del 90%, por lo que para aprovechar las ventajas de la alta capacidad específica del material de SiOx, es necesario llenar con tecnología de litio, agregó por primera vez en el proceso de pérdida de capacidad irreversible intercalada-li.

El ánodo para el litio en comparación con el cátodo para el litio

Ahora llenar la tecnología de litio se divide principalmente en dos categorías; 1) cátodo para la tecnología de litio; 2) electrodo positivo para la tecnología de litio, incluido el cátodo para la tecnología de litio son nuestros métodos de litio más comunes, como el polvo de litio que llena el litio y la lámina de litio, Actualmente, los principales fabricantes se centran en el desarrollo de la tecnología del litio. Proceso de llenado de polvo de litio propuesto por primera vez por la compañía FMC, la compañía FMC desarrolló polvo de litio inerte, mediante pulverización y homogeneizado al agregar la cantidad correcta de polvo de litio en el cátodo. La cubierta de lámina de litio para tecnología de litio de litio está surgiendo en los últimos años, para ser dirigida al laminado de lámina de metal de litio de varios micrones de espesor, y luego con el compuesto de cátodo, laminado. La batería después de la inyección de metal líquido Li reacciona rápidamente con el cátodo, los materiales del ánodo incrustados y, por lo tanto, mejoran la eficiencia del material por primera vez. Pero todos estos métodos tienen que enfrentar un problema: los problemas de seguridad del litio metálico, el litio metálico es una alta actividad de reacción del metal alcalino, a la reacción intensa con el agua, hace que el litio metálico sea muy alto para los requisitos del medio ambiente, lo que hace los dos ánodo para la tecnología de litio han invertido mucho en la línea de producción, comprando costosos equipos de litio, al mismo tiempo para garantizar el efecto del litio, todavía es necesario ajustar el proceso de producción existente.

En comparación con la alta y difícil inversión del cátodo para el proceso de litio, el ánodo para el litio es más simple, el complemento positivo de la tecnología típica de litio está en el proceso del homogeneizado del ánodo, agregue una pequeña cantidad de material de ánodo de alta capacidad, en En el proceso de carga, los elementos de Li redundantes de estos ánodo de alta capacidad material de emergencia, incrustados en el cátodo complementan la capacidad irreversible de carga y descarga por primera vez. Como el laboratorio nacional XinSu Argonne, con solo agregar un 7% en materiales Li5FeO4 (LFO) positivos de LiCoO2, hace que la eficiencia de la batería por primera vez aumente en un 14% y mejore significativamente el rendimiento del ciclo de la batería. La capacidad específica teórica del material Li5FeO4 es 700 mAh / g, y casi toda la capacidad irreversible, desactivación rápida después de quitar los materiales de litio, ya no participan en la reacción de carga y descarga, despegue la ecuación del litio: Li5FeO4? 4 li + + 4 e - + LiFeO2 + O2.

GiulioGabrielli, etc.se toman de Alemania con dos materiales activos positivos: LiNi0.5 Mn1.5 y Li1 + m1 XNi0.5 Mn1.5 método de mezcla, m1 Li1 + XNi0.5 Mn1.5 m1 en el proceso de carga de la batería para el La primera vez puede proporcionar Li adicional, compensar la pérdida en el proceso del primer ánodo Li intercalado, después de eliminar completamente el litio Li1 + XNi0.5 Mn1.5 en un LiNi0.5 m1 Mn1.5 m1 completamente activo, por lo tanto, esto El método no tiene ningún efecto en la composición del electrodo positivo por completo, Li1 + XNi0.5 Mn1.5 m1 puede verse como un almacenamiento temporal de materiales de ánodo de Li redundantes, cambiando Li1 + XNi0.5 Mn1.5 y m1 LiNi0.5 Mn1. 5 m1, la proporción del número de Li puede proporcionar un extra para que el ánodo pueda controlar, para adaptarse a diferentes eficiencias del electrodo negativo por primera vez.

Lucha de proceso: ¿el ánodo para la tecnología de litio puede reemplazar al cátodo para el proceso de litio?

A través del análisis de lo anterior, podemos encontrar que el ánodo para el proceso de litio, la mayor ventaja es simple, no es necesario cambiar el proceso de producción de baterías de iones de litio existente, tampoco es necesario modificar el taller de producción existente, no es necesario Para comprar equipos de litio costosos, lo más importante es que el ánodo para el proceso de litio mejorará en gran medida la seguridad del suplemento, pero en el proceso de positivo para el litio parece causar una disminución en la proporción de material activo positivo, por ejemplo, cuando se usa Li5FeO4 necesita el contenido del 7%, y el producto de litio no está activo, por lo que ha afectado a la batería de iones de litio para mejorar la densidad de energía.

En comparación con dos tipos de métodos de litio, el autor es más optimista sobre el ánodo del litio. El cátodo para la tecnología de litio condiciones de inversión rígida, grande y el uso de litio metálico causan mayores riesgos de seguridad, por el contrario, el ánodo para la tecnología de litio es simple, no es necesario modificar la línea de producción y el proceso existentes, pequeña inversión, sin seguridad Riesgo, la gente de GiulioGabrielli, como el desarrollo del ánodo para la tecnología de litio, ha resuelto los problemas que influyen en el ánodo para los productos de litio, aunque en la actualidad la aplicación de la tecnología en LiNi0.5 solo material Mn1.5 m1, sino a través de la investigación y el desarrollo de tecnología relacionada , llenar la tecnología de litio cree que también se puede utilizar como material ternario deslizante y NCA, promover la eficiencia de la batería por primera vez.

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