快充电池用二硫化钨纳米片

与市面上的快充蓄电池相比,含有二硫化钨纳米片的快充电池除了拥有更快的充电速度外,还有更高的体积能量密度与质量能量密度。而这些优势主要源于该硫化物的颗粒尺寸非常小且均匀,进而赋予其较大的比表面积与较高的化学活性,作为储能阴阳极的一份子,能明显提高材料活性物质的比例以及扩大锂离子运输通道宽度。

快充电池用二硫化钨纳米片图片

那在实际应用中限制储能电池的充电速度的因素有哪些?

以当下主流的锂电池为例,虽然种类五花八门,但是大体的构造无外乎包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液等,充电的过程,基本上就是锂离子从负极脱出,穿过隔膜和电解质,扩散到达正极的过程——扩散速度自然就成为了充电速度的关键。

理论上,加大电流是可以提升充电速度的。但是电流太大的话,电池内部锂离子的扩散速度就会跟不上电子扩散速度,从而导致电子-离子运脱节,影响电池性能,除了实际充电容量会减少外,电池的寿命更是惨不忍睹了,甚至还会有起火爆炸的危险。所以一般来说,在不赶时间的情况下我们建议尽量用慢充,有利于延长电池的寿命。

快充电池用二硫化钨纳米片图片

而锂离子的扩散速度,和外界温度、阴阳极组成材料、电解液流动性以及隔膜孔径大小等因素密切相关。

通过扩散阴阳极离子运输通道或降低阴阳极材料阻值,都可以在一定程度上提高电池的充电速度。而该目标的实现,电极材料的改性起到极为关键的作用,目前向电极中添加改性剂如低维度二硫化钨纳米片,是公众认为最可行的方法。

 

 

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