就高性能的負(fù)極材料來說,其在生產(chǎn)時若能選用紫色氧化鎢超細(xì)顆粒來作為良好保護(hù)劑的話,那將能明顯提高航空鋰電池的壽命。這主要是因?yàn)樵撗趸u具有顯著的表面效應(yīng)與量子尺寸效應(yīng)等特點(diǎn),更有利於帶電鋰離子在活性物質(zhì)中的運(yùn)動。下面我們一起來瞭解一下航空鋰電池的迴圈壽命與什麼有關(guān)?
1.正極材料的分解:作為正極材料的含鋰金屬氧化物,雖然具有足夠的穩(wěn)定性但在長期的使用過程中仍然會不斷的分解,產(chǎn)生一些電化學(xué)惰性物質(zhì)以及一些可燃性氣體,破壞了電極間的容量平衡,造成容量的不可逆損失。這種現(xiàn)象在過充電情況下尤為明顯,有時甚至?xí)l(fā)生劇烈的分解和氣體釋放,不但影響電池容量還會造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險。
2.金屬鋰的沉積:一般發(fā)生在負(fù)極表面。由於一定的原因,鋰離子在遷移到負(fù)極表面時,部分鋰離子沒有進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)形成穩(wěn)定的化合物,而是獲得電子後沉積在負(fù)極表面成為金屬鋰,並且不再參與後續(xù)的迴圈過程,導(dǎo)致容量下降。
3.電解質(zhì)的影響:在不斷的迴圈過程中,電解質(zhì)由於化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的局限會不斷發(fā)生分解和揮發(fā),長期累積下來導(dǎo)致電解質(zhì)總量減少,不能充分的浸潤正負(fù)極材料,充放電反應(yīng)不完全造成實(shí)際使用容量的下降。
除了電池材料本身性能變差是導(dǎo)致鋰離子電池壽命縮短的原因之外,其實(shí)充放電倍率、工作溫度範(fàn)圍等同樣也是造成電池壽命減小的因素。
現(xiàn)今,為了延長航空鋰電池的壽命,眾多科學(xué)家們選擇低維度紫色氧化鎢粉末來改性傳統(tǒng)負(fù)極材料,進(jìn)而減小離子應(yīng)力對它傷害。