国产纳米新材料的锂电池性能提升方案

增容量降衰减 保安全

　　随着小米SU7的大火，新能源汽车备受瞩目，新能源电池的安全性、循环性和可持续性也受到消费者关注，特别是近几年来国内新能源汽车厂商的蓬勃发展，车型的更新迭代，进一步带动了锂离子电池等储能设备的跨越式进步。

　　锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成，一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池，充放电时反应式如下：

　　放电时

　　正极：Li1-xCoO₂+xLi⁺+xe⁻→LiCoO₂

　　即锂离子嵌入

　　负极：LiXC₆→xLi⁺+ xe⁻+6C

　　即锂离子脱插

　　充电时

　　正极： LiCoO₂→ Li1-xCoO₂+xLi⁺+xe⁻

　　即锂离子脱嵌

　　负极：xLi⁺+xe⁻+6C→LiXC₆

　　即锂离子插入

　　气相法纳米氧化铝是一种气相法合成的超微细、低堆积密度、高纯度氧化铝粉末，粉体表面携带正电荷，具有良好的分散性。通过生产工艺优化，可得到不同比表面积，不同氧化铁、磁性物质含量的气相法纳米氧化铝产品。

　　当减少气相法纳米氧化铝中含有的铁元素后，可有效降低其对锂电池性能的损害，充分发挥气相法纳米氧化铝的性能特点，在正极、负极、隔膜材料上包覆气相法纳米氧化铝，能有效避免电极短路，提高锂电池使用的安全性，提高热稳定性、循环性能和耐过充能力。

　　如果在正极材料中包覆气相法纳米氧化铝会对锂电池的循环稳定性和充放电性质会产生什么影响呢?

　　取两份等量的锂电池正极材料，其中一份正极材料不作处理，作为空白样，在另一份正极材料中添加1%的气相法纳米氧化铝，作为实验样，使用机械融合机将气相法纳米氧化铝充分包裹在正极材料上，并形成稳定的包覆层，然后将两份锂电池正极材料制作成为纽扣电池，再使用电池测试系统对锂电池正极进行数据测试。

　　分别对未添加气相法纳米氧化铝的锂电池正极空白样以及添加气相法纳米氧化铝的实验样进行100次充放电测试，数据显示100次充放电后，空白样电池容量为实验初始容量的76.6%，衰减23.4%，实验样电池容量是实验初始容量的99.7%，衰减仅为0.3%。

　　再以0.2C、0.5C、1C、2C充放电速率对锂电池正极空白样和实验样进行电池性能测试后。

　　数据显示，在0.2C、0.5C、1C、2C不同充放电速率下，添加气相法氧化铝的锂电池实验样充放电容量均高于空白样，且前期衰减量更低。

　　在正极材料中添加湖北汇富纳米材料股份有限公司生产的HIFULL®气相法纳米氧化铝能够大幅度降低电池容量衰减，增加充放电循环次数，增强锂电池正极材料的稳定性，提升锂电池性能，即使在不同充放电倍率下，延缓电池衰减作用十分明显。

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