锂离子电池快速充电研究进展

具有高能量密度的可充电锂离子电池作为电动汽车的动力之源备受关注,然而,在高倍率充电时引发的镀锂、机械效应和放热等一系列问题会导致电池容量和功率的衰减。为了解决上述问题,需要合理地设计有利于锂离子快速传输的电极材料和电解质。本文综述了锂离子电池快充技术的发展现状,首先介绍了快充锂离子电池的理化基础,为实现优异的锂离子电池快充性能提供了理论指导;其次介绍了在高充电倍率下锂离子电池的性能衰减机制;最后着重从电极材料和电解质角度总结了实现高能量密度锂离子电池快充性能的研究策略。基于对最新进展的系统理解和分析,本综述可为设计具有优异倍率性能的快充锂离子电池提供指导。

锂稀有金属在二次电池中的应用

稀有金属锂是锂离子电池的核心元素,锂元素以锂金属氧化物的形式构成了不同空间结构(层状、橄榄石和尖晶石型)的电池正极材料,锂盐构成了电解质的主要成分,金属锂构成了锂离子电池的负极,锂离子通过电解质在正负极之间的嵌入和脱出实现了化学能和电能之间的转化。锂元素构成的不同结构的正极材料在成本、能量、动力、寿命、安全性这5个电池的核心指标上各有优势;不同种类的锂盐在热稳定性、离子迁移率、成本等方面各有千秋;锂金属负极与电解液之间的副反应是锂金属面临的一个主要问题。基于此,本文总结了锂资源储量、分布及应用结构,并基于国内外的研究现状,综合评述了不同结构类型的锂金属氧化物的特点、优势及存在的问题和相应的解决措施,归纳不同锂盐的特点,总结了锂金属作为负极的发展、优势及其存在的问题及相应解决方法,并分析了当今锂离子电池迫切需求的发展方向,预测锂金属对未来科技发展的重要性。