中国电动汽车电池技术研发与市场现状(2)

2011年09月14日 08:26
来源：慧聪汽车配件网

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明胶粘合剂具有良好的粘附性、分散性，在锂硫电池电解液中不溶解、不溶涨，能促进多硫离子在充电时完全氧化成单质硫，可提高锂硫电池的放电容量和循环性能。

多孔电极采用“冷冻干燥、冰晶制孔”工艺制备，可保证电解液的深层浸润，减少因放电产物的覆盖导致活性反应部位的损失。

防化研究院1.7Ah锂硫电池的能量密度为320Wh/kg；在100%DOD放电下，循环100次，容量保持率约为75%，循环效率最高为70%。第1年自放电率约为25%，平均每月自放电率在2~2.5%；0℃放电容量达到常温容量的90%以上，-20℃时的容差为常温容量的40%；过放/过充电时，电池不燃不爆，过充电时，电池鼓胀，内部有气泡产生。

王维坤表示，今后准备加强对金属锂负极的研究，一方面要稳定其表面，防止产生枝晶，那个面要提高其大电流放电能力，以增强锂硫电池的倍率放电性能。

硫化聚丙烯晴（SPAN）正极材料

清华大学何向明教授研究出一种以硫化聚丙烯晴（SPAN）为正极材料、容量达800mAh/g的聚合物锂电池，锂/硫化聚丙烯晴电池的能量密度超过240Wh/kg，且这种硫化聚丙烯晴材料具有超低成本和较低的能源消耗。另外，石墨/硫化聚丙烯晴电池将成为大型锂蓄电池的有力候选者。

基于可逆电化学反应的锂蓄电池通过掺杂与去掺杂硫，硫化热解聚丙烯晴可成为导电聚合物。硫化聚丙烯晴电池的容量比基于可逆电化学反应的锂蓄电池的容量大，特殊的充放电特性表明，硫化物电池远超锂蓄电池机制。

何向明的研究成果显示，当深度放电到0V时，放电/充电容量为1502mAh/g和1271mAh/g，之后循环稳定在1V到3V之间。在0.1V和3V之间时，循环性能稳定，容量为1000mAh/g。

对于过充电，电压会突然降到3.88V，之后稳定在2V左右。过充电后，无法再继续充电，表明电池具有过充电的内在安全性。

充电的上限电压是3.6V。充电电压到3.8V时，无法再继续充电；电压到3.7V时，3次循环后也无法再充电。

另外，2个硫化物/锂电池与2个钴酸锂/锂电池拥有几乎相同的放电电压，因此，他们之间具有良好的互换性。

这种电池的充电电压及容量会随着温度的下降而提高。在60℃和-20℃时的放电容量分别为854和632mAh/g。聚合物负极工作温度在-20℃以上。

充电电压及容量会随着电流密度的增加而下降。在电流密度为55.6mA/g时，容量为792mAh/g；电流密度为667mA/g时，容量为604mAh/g。这表明该种电池可工作在电流密度较高的状态下。

硫化物电极在放电（嵌入锂离子）时体积会膨胀，充电（脱锂离子）时会收缩（见表2）。第一次放电后，正极厚度会增加约22%。金属锂负极和硫化物正极的厚度变化会相互补偿，以保证电池整体厚度不会出现太太变化。导电聚合物也有同样的特性。