與目前商業(yè)化的陰極材料相比,含有低維度三氧化鎢顆粒的陰極材料具有更好的耐使用性能與更高的安全性等特點(diǎn),適合用於電須刀電池中。
眾所周知,蓄電池經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間的迴圈充放電,壽命會(huì)嚴(yán)重縮短。而影響鋰離子電池迴圈壽命的因素有很多,但其內(nèi)在的根本原因,還是參與能量轉(zhuǎn)移的鋰離子數(shù)量在不斷減少。需要注意的是,在這裏所說(shuō)的鋰離子數(shù)量減少,並不是指電池中的鋰元素總量降低,而是指活性鋰離子降低,它們被禁錮在了其他地方或活動(dòng)的通道被堵塞了,不能自由的參與迴圈充放電的過(guò)程。
針對(duì)該問(wèn)題,科學(xué)家表示可以用化學(xué)擴(kuò)散係數(shù)較大的高純?nèi)趸u粉末對(duì)陰極材料進(jìn)行改善,既在減少材料內(nèi)部鋰離子運(yùn)輸通道障礙物的同時(shí),也可以有效擴(kuò)大該通道寬度。這樣一來(lái),活性鋰離子數(shù)量降低的速度將會(huì)放緩。
值得一提的是,三氧化鎢超細(xì)顆粒參與電須刀電池陰極材料的製備在一定程度上也能提高產(chǎn)品的安全性。其主要原因該氧化鎢的熔點(diǎn)較大和機(jī)械穩(wěn)定性能較高,能有效緩解陰極活性物質(zhì)分解問(wèn)題。
不同的陰極材料,其活性物質(zhì)分解所產(chǎn)生的熱量是不同的,所釋放的氧氣含量也有所不同。磷酸鐵鋰材料由於分解時(shí)產(chǎn)生的熱量較少,因而在所有的陰極材料中,熱穩(wěn)定性最為突出。鎳鈷錳三元材料分解時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較多的熱量,同時(shí)伴有大量的氧氣釋放,容易產(chǎn)生燃燒或爆炸,因此安全性相對(duì)較低。