與其他的過(guò)渡金屬硫化物相比,WS2納米片更適合作為新一代負(fù)極材料的添加劑,這主要是因?yàn)樵摱蚧锞哂羞m中的禁帶寬度、較大的比表面積以及良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)。這也就是說(shuō)相比普通的負(fù)極而言,含有二硫化鎢納米顆粒的電極擁有更高的容量保持率,更適合作為遊戲機(jī)電池的重要組成結(jié)構(gòu)之一。
析鋰、電極表面鈍化膜的增厚、可迴圈鋰量的損失、活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞等現(xiàn)象均可導(dǎo)致鋰電池壽命的衰減 。其中,負(fù)極是引起電池容量衰減的主要因素。下面我們一起來(lái)瞭解一下負(fù)極衰減的原因以及解決辦法。
(1)SEI膜的生成以及成分的改變,致使電池容量發(fā)生不可逆的損失。因此,可以通過(guò)添加高溫添加劑或者新型鋰鹽來(lái)提高SEI膜的穩(wěn)定性,以延長(zhǎng)負(fù)極材料的使用壽命,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池性能的提升。
(2)隨著迴圈次數(shù)的增加,電解液分解產(chǎn)物逐漸增多,而這些產(chǎn)物覆蓋在負(fù)極表面,阻礙鋰離子的脫嵌,造成負(fù)極阻抗的上升。因此,製造商可以通過(guò)增強(qiáng)電解液的熱穩(wěn)定性來(lái)降低它發(fā)生分解反應(yīng)的概率。
(3)經(jīng)長(zhǎng)期的充放電迴圈,電池內(nèi)部易生長(zhǎng)鋰枝晶,且枝晶會(huì)與電解液發(fā)生反應(yīng)加速電池性能的衰減,大面積的析鋰將引起電池內(nèi)部短路以及熱失控的發(fā)生。因此,製造商可以通過(guò)改進(jìn)負(fù)極材料的表面來(lái)實(shí)現(xiàn)性能的提高,或者在負(fù)極極片製備階段可以通過(guò)機(jī)械輥壓來(lái)減小孔徑,降低電荷分佈的不均勻性,以提高電池的可逆容量。
以上介紹的內(nèi)容就是負(fù)極衰退的原因和解決辦法。隨著納米技術(shù)的不斷升級(jí),有研究者表示商可以用WS2納米片來(lái)商用負(fù)極改善,以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能。