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根据木桶理论,水位的高低决定于木桶短处,锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料。
磷酸铁锂的电压平台是3.2V,三元的这一指标则是3.7V,ER14500锂电池,两相比较,能量密度高下立分:16%的差额。
当然,除了化学体系,生产工艺水平如压实密度、箔材厚度等,也会影响能量密度。一般来说,压实密度越大,在有限空间内,电池的容量就越高,所以主材的压实密度也被看做电池能量密度的参考指标之一。
用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式,已是业界公认的锂离子电池负极材料发展方向之一。特斯拉发布的Model3就采用了硅碳负极。
在未来,如果想要百尺竿头更进一步——突破单体电芯350Wh/kg的关口,业内同行们可能需要着眼于锂金属负极型的电池体系,不过这也意味着整个电池制作工艺的更迭与精进。中几种典型三元材料中可以看出,锂电池14500,镍的占比越来越高,钴的占比越来越低。镍的含量越高,锂电池,意味着电芯的比容量就越高。另外,由于钴资源稀缺,锂电池14500价格,提高镍的比例,将降低的降低钴的使用量。
圆柱形电池已形成一系列国际上统一的标准规格和型号,工艺成熟,适合大批量连续化生产。
· 圆柱体的比表面积大,散热效果好。
· 圆柱形电池一般为密封蓄电池,使用过程中不存在维护问题。
合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,目前也没有商业化产品。
· 锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。
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