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奈米多孔材料可将锂离子充电电池功率密度提高数十倍

2018-4-21 21:40| 发布者: dymodel| 查看: 175| 评论: 0|原作者: dymodel

摘要: 奈米多孔材料可将锂离子充电电池功率密度提高数十倍  日本产业技术综合研究所(产综研)日前证实:通过在负极中採用微细管结构的材料,可将锂离子充电电池的功率密度提高数十倍。锂离子充电电池虽具有可使电动汽车 ...
奈米多孔材料可将锂离子充电电池功率密度提高数十倍 

  日本产业技术综合研究所(产综研)日前证实:通过在负极中採用微细管结构的材料,可将锂离子充电电池的功率密度提高数十倍。锂离子充电电池虽具有可使电动汽车匀速行驶所要求的长时间持续工作的能量密度,但却存在着如何提高起动时所要求的功率密度的课题。   

  负极採用的材料是产综研2004年2月发佈的“结晶性金属氧化物複合奈米多孔材料(TiO2-P2O5,TiO2-P2O5-CuO,TiO2-P2O5-SnO2)”。其结构由直径SNMP左右的微细管规则地排列而成,通过这种微细管,不仅锂离子与电解液能够容易地流向电极内部,而且还具有增大锂离子吸附的表面面积的作用(图1)。由此,在维持与现有锂离子充电电池相同的能量密度的同时,还可提高功率密度。

  

  图1:结晶性金属氧化物複合奈米多孔材料的结构

  比如,负极採用结晶性金属氧化物奈米多孔材料,正极採用LiCoO2製作电池时,以兼顾到容器重量等因素的能量密度与功率密度值分别约为100Wh/kg和10kW/kg(图2)。据产综研表示,上述2项数值均超过了电动汽车蓄电装置的开发目标。现有的锂离子充电电池分别约为100Wh/kg和100W/kg。

  今后,除降低TiO2-P2O5等材料成本外,还将研究在现有锂离子充电电池中採用的材料中形成微细管结构。(记者:河合 基伸)

  

  图2:将锂离子充电电池的功率密度提高到数十倍

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