與市場(chǎng)化的同類電池相比,含有WS2納米片的航空鋰電池的綜合性能較為優(yōu)越,即具有較高的能量密度與較好的充放電倍率性能,能在延長(zhǎng)航天器續(xù)航時(shí)間的同時(shí),提高終端產(chǎn)品的充放電速度。
電池的能量密度可以簡(jiǎn)單地理解為電池的平均單位體積或品質(zhì)所釋放出的電能。一般在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。而影響電池能量密度大小的因素主要有電池容量、放電平臺(tái)和電池尺寸等。
電池的倍率性能是指在多種不同倍率充放電電流下表現(xiàn)出的容量大小、保持率和恢復(fù)能力,放電電流通常是指恒流放電時(shí)設(shè)置的電流大小,放電容量是指相應(yīng)恒流充放電下放出的容量大小。而影響電池充放電倍率的因素有電池的內(nèi)阻,電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率以及正、負(fù)極的鋰離子擴(kuò)散能力等。
正常來(lái)說(shuō),蓄電池的能量密度越高,續(xù)航時(shí)間就越長(zhǎng),反之,電池的能量密度越低,續(xù)航時(shí)間越短;蓄電池的充放電倍率性能越好,迴圈壽命就越長(zhǎng),且充電時(shí)間越短。
現(xiàn)今,為了提高航太鋰電池的能量密度與充放電倍率性能,不少國(guó)內(nèi)外研究者表示可以向其正極材料或負(fù)極材料中添加適量的WS2納米片來(lái)作為改性劑。WS2納米片能進(jìn)一步增強(qiáng)電極材料的儲(chǔ)荷能力與鋰離子擴(kuò)散能力,從而提高電池的能量與倍率性能。