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文档简介

新型电池材料技术 双碳性电池 1 双碳性电池简介 传统的锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料 金属锂或其合金金属为负极材料 使用非水电解质溶液的电池 而锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料 石墨为负极材料 使用非水电解质的电池 现在人们尝试用多种不同的材料 通常 碳被用作锂离子电池的正极 但是我们把碳用作负极 使用诱导氟化工艺制作电池 这种阳极与阴极都是碳材料的电池称之为双碳性电池 Dual carbon 2 双碳性电池充放电原理 该双碳性电池的基本工作原理就是电解质中的锂离子不断析出在阳极和阴极上 而相应电解质中的阴离子也不断被吸附到阴极和阳极上 在该双碳性电池放电过程中 阴离子和锂离子同时溶解到电解质中 在Rothermel等人对该双碳性电池技术挑战和机遇的2013年回顾中提到 双碳性电池中的电解质不仅可以作为电荷载体而且还可以充当活性物质 其中具体反应过程如下 正极反应 PF6 nC Cn PF6 e 负极反应 LinCe LiCn其中 代表充电过程 代表放电过程 高效性 其双碳性电池单体电池虽然和锂离子材料的电池能量密度相当 但充放电次数比前者多20次 释放的电量也比锂离子电池单体多4伏特 其充放电次数也达到了3000次 而无明显衰减 充电速度能比锂电池快20倍 环保性 新电池技术 并没有采用昂贵的金属 而是利用碳材料作为它的两个电极 比普通锂电池更加环保 安全性 在充放电的升温过程中 这种电池的温度却不会发生太大变化 大大减少了爆炸或起火的危险 商业性 双碳性电池阴阳极需要的碳材料利用现有的生产工艺就能实现 这就大大简化了生产的复杂程度 今年晚些时候 PowerJapanPlus将在目前18650电池的生产模式基础上进行双碳性电池的生产 基于18650标准电芯 从笔记本电脑 到特斯拉ModelS电动汽车 均能够受益于此 此外PowerJapan还计划在特殊领域 比如医疗设备和卫星系统 生产18650型双碳性
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