現(xiàn)有的幾種材料的比較,這里不再累述。目前來(lái)看正極材料有這樣幾種選擇,一種就是目前我們用的最多的,就是三元523、622,甚至811這些可能都還在實(shí)驗(yàn)室的階段,沒(méi)有進(jìn)行量產(chǎn)。還有鎳錳的二元類的,這種可能就需要電壓比較高,5伏的這種,還有特斯拉運(yùn)用的這種鎳鈷鋰三元材料,還有負(fù)鋰的,我們非??春?,因?yàn)樗@里沒(méi)有特別貴的鎳和鈷這種金屬,能量密度也非常高,如果能夠非常好地應(yīng)用這個(gè)材料,可以馬上讓動(dòng)力電池的成本下降。后面還有一些鈉、鉀離子,這樣就可以降低成本。
我們對(duì)不同三元材料容量分析,隨著鎳的含量的添加,它的容量會(huì)越來(lái)越高,但是匹配它的就是需要一些高電壓的電解液、隔膜,比如還有一些加工工藝方面的匹配。在電解液方面,通過(guò)一些新的鋰鹽來(lái)配合這個(gè)體系,比如說(shuō)加一些ODFB,包括現(xiàn)在的一些TFSI和FFSI這些鹽類,包括一些改善低溫的二氟磷酸鋰,通過(guò)在正極形成保護(hù)膜,使三元與正極電解液的反應(yīng),提高電池的壽命。
富鋰錳主要是在2到4.8伏,能夠發(fā)揮250毫安時(shí)以上的容量。但是因?yàn)檫@個(gè)材料結(jié)構(gòu)上的一些問(wèn)題,還有它本身面臨的一些局限性,可能有很多專家不看好這個(gè)材料,但是因?yàn)樗嚁U(kuò)散效率比較低,它的平臺(tái)會(huì)逐漸降低這些缺點(diǎn),所以包括科研機(jī)構(gòu)和很多企業(yè)都沒(méi)有很好地利用好這個(gè)材料,其實(shí)通過(guò)一些摻雜、改性、納米化和改善包覆可以逐漸克服,目前在我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有比較好的結(jié)果。
后面還有磷酸錳鐵鋰主要是能夠提高它的電壓平臺(tái),能夠保持磷酸鐵鋰的安全性能,并且提高能量密度,這也是有希望的一種材料,這一塊材料就應(yīng)用得比較成熟。還有就是前面提到的一些新的鈉鹽,硫酸鐵鈉等材料,不用磷酸鋰合成的材料,也是新型的材料,它是可以降低成本的。
負(fù)極方面目前大家紛紛都提到的也就是硅碳,但是因?yàn)楣杼甲陨淼囊恍┨攸c(diǎn),比如說(shuō)它的膨脹性和它的守時(shí)效率的問(wèn)題,大家也都紛紛想辦法解決這方面的問(wèn)題,包括補(bǔ)鋰,包括跟碳的一些復(fù)合,避免它的缺點(diǎn),應(yīng)用它的優(yōu)點(diǎn)。把硅納米化,和石墨烯摻雜,還有PV連接器都是為了更好地運(yùn)用硅碳,再跟電解液的一些配合。
除材料方面以外,在電池工藝方面也非常重要,這個(gè)也是影響我們動(dòng)力電池的壽命的,首先第一點(diǎn)是涂覆的一次性,涂覆是動(dòng)力電池的一個(gè)基本,如果這個(gè)程序沒(méi)有做好的話,后面就很難做出性能非常好的電池。所以在涂覆方面,其實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化程度已經(jīng)上到一個(gè)水平,現(xiàn)在我們都會(huì)應(yīng)用這種擠壓式的涂覆,能夠控制在正負(fù)1的精度,并且通過(guò)Xre或者β射線控制涂覆的密度進(jìn)行閉環(huán)控制。
還有生產(chǎn)過(guò)程中的壓實(shí)密度的一致性也對(duì)電池的性能影響非常大,特別是在負(fù)極的壓實(shí)方面,會(huì)對(duì)電池的循環(huán)還有能量影響非常大。還有水分的控制。還有化成技術(shù),軟包裝在化成技術(shù)上有一定的優(yōu)點(diǎn),可以利用高溫加壓化成的技術(shù),圓柱或者是鋁殼電池,鋁殼電池目前采用負(fù)壓,一個(gè)大氣壓左右,但是軟包裝可以加好幾個(gè)這種壓力,可以更密切地讓正極和負(fù)極接觸,手持的時(shí)候可以形成致密的膜,保持它后期的性能。
還有保液量,有專家說(shuō)后期把電池拿回來(lái)要進(jìn)行補(bǔ)液,來(lái)讓它的二次壽命能得到提升,進(jìn)行二次利用。實(shí)際上補(bǔ)液量在首次的時(shí)候也非常重要,直接影響到電池的長(zhǎng)循環(huán)的使用。