關(guān)于高溫型鋰錳電池正極材料的研究-瑞達(dá)國際集團(tuán)

瑞達(dá)新能源述關(guān)于高溫型鋰錳電池正極材料的研究

發(fā)布時(shí)間:2024-11-04 閱讀：0 來源: 瑞達(dá)新能源

　　關(guān)于高溫型鋰錳電池正極材料的研究

　　高溫型鋰二氧化錳電池是一種重要的一次電源，廣泛應(yīng)用在汽車輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TPMS)以及醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。我國雖然是一次電池的制造大國，但在高端的高溫型一次鋰電池領(lǐng)域卻處于空白的狀態(tài)。缺少適合高溫應(yīng)用的正極材料是限制高溫型鋰二氧化錳電池發(fā)展的原因之一。在100℃以上二氧化錳與電解液的反應(yīng)變得逐漸強(qiáng)烈起來，促使電解液分解并產(chǎn)生大量的氣體，且在二氧化錳表面形成惰性氧化層造成歐姆極化增加，如此種種，導(dǎo)致鋰二氧化錳電池高溫下性能劣化，不能工作。研究人員在適合高溫用二氧化錳正極材料方面進(jìn)行了深入研究，從控制二氧化錳γ與β晶型的比例入手，并進(jìn)行元素?fù)诫s得到高溫型二氧化錳(G-MnO2)。材料性能測(cè)試方法：按高溫型二氧化錳：導(dǎo)電劑：粘接劑=92:4:4比例混合，以乙醇為溶劑，通過碾膜方式制成正極片。所得正極片與鋰片、聚丙烯隔膜、電解液裝配成為CR2032電池進(jìn)行測(cè)試。電池測(cè)試結(jié)果：1.在常溫(20±5℃)下，以階段恒流(8-3-1.5-0.6-0.3mA/g)放電，截止電壓2.0V，正極材料比容量為264mAh/g。

　　2.在低溫(0±2℃)下，以階段恒流(16-8-3-1.5-0.6-0.3mA/g)放電，放電曲線受到溫度變化而波動(dòng)，材料的放電比容量為261mAh/g。

　　3.在高溫125℃下，對(duì)電池進(jìn)行16mA/g恒流放電，截止電壓2.0V，電池完全可以正常放電，放電曲線平穩(wěn)，正極材料的比容量為260mAh/g。顯然，高溫下材料大電流放電能力更好。

　　4.將電池在125℃下擱置120小時(shí)，然后以16mA/g恒流放電，放電截止電壓2.0V，正極材料的比容量為250mAh/g，表明在125℃下高溫型正極材料保持相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)生分解或劣化的程度很小。

　　5.電池在150℃下，以16mA/g恒流放電，測(cè)試了8小時(shí)，超過了TPMS系統(tǒng)150℃工作7小時(shí)的要求。電池的工作電壓平臺(tái)正常，未出現(xiàn)異常平臺(tái)，說明正極材料沒有新相產(chǎn)生，性質(zhì)是穩(wěn)定的，電池還可以繼續(xù)放電。

　　對(duì)開發(fā)的高溫型二氧化錳材料做成的CR2032電池在常溫、低溫及高溫(125℃、150℃)下進(jìn)行了電性能和擱置耐久性能的測(cè)試，此材料的比容量達(dá)到260mAh/g以上，放電曲線平穩(wěn)，同時(shí)在高溫下二氧化錳材料保持相對(duì)穩(wěn)定。此材料完全適合在高溫下工作，可以作為TPMS電池的正極材料。