鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年06月08日
納米技術電池的優勢體現以及發展前景分析
隨著社會的快速發展,我們的納米技術電池也在快速發展,那么你了解納米技術電池的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領大家來詳細地了解有關的知識。所謂的納米技術電池,就是在電池的制造過程中,采用納米技術材料或者制造工藝,生產制造出具有特別高性能的電池產品。隨著電子技術的高速發展,人們對電池的需求量愈來愈多,人們總是希望得到一種容量大、功率高、性能優、價格廉的電池。但是,由于客觀實際的限制,在現實中的電池總是無法全面滿足人們的要求。電池界的專家學者在孜孜不倦的追求著電池性能的提高,經歷了一代又一代人的不懈努力。
納米技術的出現和納米技術材料的開發成功,使得全球電池界為之一振,電池界專家學者看到了一種新的希望。紛紛開展各種各樣的試驗,試圖全面提高現實電池的各種性能。經過千百次的失敗與成功的考驗,終于在有限的幾種電池試驗中取得了滿意的結果。使得電池性能得到了長足進展,一般情況下電池的容量可以提10%-30%,電池的比功率可以提高25%-35%,電池的壽命提高40%-60%,使得電池的性能價格比得到了空前的提高。電池使用后期采用納米技術活化同樣可以延長電池的使用壽命。
目前,納米技術在電池中的應用重要集中在納米技術材料的置備、納米技術材料在電池電極制造和電池化成中的應用。當常規材料被加工到納米級時,它的光學性能、熱學性能、電學性能、力學性能、化學性能等與常規材料存在顯著的差異,具有許多常規材料所沒有的許多奇異特性和應用效果。
首先,納米技術材料具有非常大的比表面積。因為其比表面積大,所以它具有極高的活性。它的活性重要來自于納米粒子的表面的原子的用途力。在物質內部的原子和物質表面的原子受到的用途力是不同的,內部的原子處于各種力的相互平衡之中,而處于物質顆粒表面的原子由于存在許多的懸空鍵,具有極高的不飽和性質,極其容易與其它相鄰的原子結合形成穩定狀態,所以具有極其高的活性。
納米材料一個天然優勢就在于,其尺寸較小,可以在顆粒和電極層面上有效抵抗力學上的破壞。高容量電極材料有一個基本參數,叫做臨界破碎尺寸。這個參數值取決于材料的反應類型(譬如合金反應,轉化反應)、力學性能、結晶度、密度、形貌以及體積膨脹率等一系列參數。而且,電化學反應速率關于顆粒的開裂和破碎影響重大,充放電速率越快,出現的應力就越大。當顆粒尺寸小于這個臨界尺寸時,鋰化反應引起的應力就能得到有效控制,從而緩解顆粒的的開裂和破碎行為。
當這些納米級的物質被應用在電池的制造中,就會出現顯著的特性。強大的比表面活性能量和良好的導電性能,在參與電化學反應的時候,納米顆粒物質在極板內部形成新的活性物基核,改善和增強電極結構,極大地提高電極的電化學反應表面,降低了電化學反應的能壘。
在活性顆粒和電極內部,電荷載體的快速傳輸關于電池性能的提高至關重要!電子的高傳導路徑和離子的短傳輸距離有助于提高比率放電能力,并活化絕緣電極材料。和微米尺度的材料相比,納米材料尺度更小,在電子和離子傳輸方面更加有優勢。關于顆粒而言,由于傳輸距離更短,鋰離子嵌入/脫嵌過程以及電子傳輸在納米顆粒中比在微米顆粒中更快。提高顆粒導電性的通用方法有:包裹導電層或者嵌入導電基質中。
以上就是納米技術電池的有關知識的詳細解析,要大家不斷在實際中積累相關經驗,這樣才能設計出更好的產品,為我們的社會更好地發展。
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