為了再一次升高低溫鋰電池的整體性能,如延長(zhǎng)單次充電的續(xù)航時(shí)間、加快充電速度等,材料科學(xué)家表示可以用高結(jié)晶度二硫化鎢納米片對(duì)其儲(chǔ)能電極進(jìn)行改性,以進(jìn)一步提高材料的理論比容量上限與鋰離子擴(kuò)散係數(shù)。
比容量分為兩種,一種是品質(zhì)比容量,即單位品質(zhì)的電池或活性物質(zhì)所能放出的電量;另一種是體積比容量,即單位體積的電池或活性物質(zhì)所能放出的電量。
對(duì)於鋰離子電池來(lái)說(shuō),正極材料的理論能量密度就決定了電芯能量密度的上限,這主要是因?yàn)樵摌O材料是鋰離子的主要來(lái)源。目前商業(yè)化的磷酸鐵理的理論比容量約為170 mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量約為140 mAh/g;三元523體系的單體能量密度在150~160wh/kg,三元622體系的單體能量密度在180~220wh/kg,811體系的單體能量密度在250~300wh/kg。
近幾年,隨著終端消費(fèi)者對(duì)化學(xué)電池續(xù)航能力要求的不斷提高,市面上的電極材料改性劑種類(lèi)也越來(lái)越豐富,如鈦基材料,鉬基材料,鎢基材料等。
以當(dāng)前最受?chē)?guó)內(nèi)外研究者歡迎的二硫化鎢納米片為例,其因是一種熵值較高的材料,而具有較大的理論比容量和比表面積,除了可以提高電極材料的理論比容量上限外,還可以增加鋰離子的儲(chǔ)存位置, 進(jìn)而能延長(zhǎng)整個(gè)電池系統(tǒng)的續(xù)航時(shí)間。
此外,二硫化鎢納米片還可以加大鋰離子在電極材料中的運(yùn)動(dòng)速度,進(jìn)而能極大優(yōu)化低溫鋰電池的充電特性。