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“摻硅補鋰電芯”技術是什么

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-25 19:30 ? 次閱讀

據媒體報道,智已汽車正在與寧德時代共同開發“摻硅補鋰電芯”技術,雙方將共享技術專利,并協同完成各項整車嚴苛測試,并在未來量產使用這項技術的電池。

據透露,基于“摻硅補鋰電芯”技術的電池,其能量密度較現在行業領先水平將高出30%-40%。在智己汽車的全新架構寬帶內,最高可實現約1000km的續航、20萬公里零衰減。

那么,什么是“摻硅補鋰電芯”技術?

據了解,811電池要搭配硅碳和硅氧使用,但是SiOx會存在首次效率低的原因,需要補鋰工藝才能實現。

隨著新能源汽車在實際應用中對續航里程要求的不斷提高,動力電池相關材料也向著提供更高能量密度的方向發展。傳統鋰離子電池的石墨負極已經無法滿足現有需求,高能量密度負極材料(硅碳,硅氧)成為企業追逐的新熱點。

在理想狀態下,若純Si在完全嵌鋰下,比容量可以達到4200mAh/g,但是也伴隨著高達300%的體積膨脹,另外一種硅的氧化物—SiOX作為負極材料,Si-O鍵的鍵能是Si-Si鍵能的兩倍,由于SiOx首次嵌鋰的過程中會生成金屬鋰氧化物LiXO,這導致氧化亞硅材料的首次庫倫效率僅為70%左右。

近年來經過諸多的技術改進,首次效率也僅僅提高到80%左右,這與石墨材料的94%還有很大的差距,為了縮短差距各研究所、高校、公司等都提出自己的材料改性辦法得以讓SiOX材料發揮出高比容量的優勢。

硅碳負極補鋰工藝是在硅碳負極表面預涂一層鋰金屬,該涂層與負極緊密接觸,在灌注電解液后與負極發生反應嵌入負極顆粒內部,預存一部分鋰離子在負極內部,從而彌補首次充放電或者循環過程中由于形成或修復SEI膜所需要消耗的Li離子。

相比于高難度、高投入的負極補鋰工藝,正極補鋰就顯得樸實多了,典型的正極補鋰的工藝是在正極勻漿的過程中,向其中添加少量的高容量正極材料,在充電的過程中,多余的Li元素從這些富鋰正極材料脫出,嵌入到負極中補充首次充放電的不可逆容量。

目前尚不清楚寧德時代的811電池將采用哪種技術,但智己汽車將應用最高端的鋰電池,基本已成定局。

審核編輯:符乾江
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