就長期在寒冷環(huán)境下工作的低溫鋰電池來說,其正極材料在生產(chǎn)時(shí)之所以要摻雜適量的二硫化鎢納米顆粒來作為良好保護(hù)劑的原因是,它能明顯降低材料的體積膨脹效應(yīng),以增強(qiáng)最終設(shè)備的真正迴圈性能。下面,我們一起來瞭解一下低溫對正極材料性能有哪些影響?
(1)體積減小
絕大多數(shù)材料具有熱脹冷縮性能,即材料的體積會隨著溫度升高而增大,反之會隨著溫度降低而減小。該性能對於正極材料來說也是存在的,在低溫下正極材料的體積會比在高溫下的體積更小,這樣就意味著在低溫下鋰離子在材料表面脫出與嵌入阻力更大,電池容量和充放電性能很容易衰退。
(2)脆性增大
眾所周知,材料的衝擊吸收功會隨著溫度降低而減弱,當(dāng)試驗(yàn)溫度低於Tk(韌脆臨界轉(zhuǎn)變溫度)時(shí),衝擊吸收功會明顯下降,這也就表示著材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。同樣,正極材料在低溫下脆性也會比在高溫下的大,這樣更不利於活性鋰離子在材料表面自由的脫出與嵌入,因?yàn)椴牧媳砻嬉酌撀洹?/p>
總之,超出正常工作溫度範(fàn)圍的低溫,對正極材料的性能不利影響很大。如今,為了提高低溫鋰電池正極材料的耐寒能力,研究者表示應(yīng)其中加入適量的二硫化鎢片狀納米材料,這主要是因?yàn)樵撴u化合物具有較高熔點(diǎn),較強(qiáng)熱化學(xué)穩(wěn)定性以及較小體積膨脹係數(shù)等特點(diǎn)。