Cómo clasificar los materiales de las baterías de iones de litio y la temperatura máxima de las baterías de litio
Material del ánodo incrustado
El material del ánodo incrustado más típico es el material de carbono. Según el diferente grado de grafitización del material, los materiales de carbono generalmente se pueden dividir en carbono blando, carbono duro y grafito. Los materiales de carbono blando comunes incluyen coque de petróleo, coque de aguja, fibra de carbono y microesferas de carbono. El carbono duro es difícil de grafitizar por encima de 2500°C. La capacidad de descarga del grafito es de 350 mAh/g y tiene una estructura en capas. Los átomos de carbono de una misma capa están dispuestos en un hexágono regular y las capas están unidas por fuerzas de van der Waals.
Materiales de ánodo de aleación
Los materiales de almacenamiento de litio aleados se refieren a metales y sus aleaciones, compuestos mesofásicos y materiales compuestos que pueden reaccionar con el litio. Se informa que el litio puede reaccionar con muchos metales (como estaño, silicio, zinc, aluminio, antimonio, germanio, plomo, magnesio, calcio, arsénico, bismuto, platino, plata, oro, cadmio, mercurio, etc.). ) a temperatura ambiente, su mecanismo de carga y descarga es esencialmente reacciones de aleación y de aleación inversa. En términos generales, la capacidad específica teórica y la densidad de carga de los materiales anódicos aleados son mucho más altas que las de los materiales anódicos enterrados.
Materiales de ánodos de conversión
Actualmente se informan docenas de materiales de ánodos de conversión, que incluyen principalmente cobalto, níquel, manganeso, hierro, vanadio, titanio, molibdeno, tungsteno, cromo, cobre y óxidos. , sulfuros, nitruros, fosfuros y fluoruros de elementos de metales de transición como el rutenio. En el pasado, este material no era el preferido. No hay posiciones para la inserción y desintercalación de iones de litio en la estructura espacial de este tipo de material, lo que no se ajusta al mecanismo tradicional de inserción y desintercalación de iones de litio. La reacción con litio a temperatura ambiente alguna vez se consideró irreversible.
A diferencia de los tres tipos anteriores de materiales de ánodo
El titanato de litio y espinela Li4Ti5O12 también ha recibido cada vez más atención. El voltaje de funcionamiento de Li4Ti5O12 es de 1,5 V, que es más alto que el de los materiales de electrodos negativos normales. A este voltaje, el electrolito no se descompondrá. Por lo tanto, cuando se utiliza titanato de litio como material del electrodo negativo de la batería, la película SEI no se formará en la superficie del material durante el ciclo y la primera eficiencia de carga y descarga es alta.
Puede explotar por encima de los 60 ℃
De manera similar a la situación a bajas temperaturas, si la batería del portátil funciona en un ambiente de alta temperatura, también afectará la eficiencia de carga y descarga de la batería y el daño a la batería será más grave. Por ejemplo, debido al uso de cargadores inferiores o al cargar durante demasiado tiempo, la batería generará mucho calor. Cuando la temperatura de carga excede la temperatura límite máxima, el equilibrio químico de la batería se destruirá, lo que resultará en una disminución en el rendimiento del material y la vida útil de la batería.
Del mismo modo, cuando la batería se está descargando, es decir, cuando utilizamos el portátil, si la temperatura de trabajo supera el límite máximo, la capacidad de alimentación de la batería se reducirá y su vida útil se acortará. En casos severos, también pueden ocurrir accidentes como explosiones y combustión.
0-40 ℃ es el entorno de trabajo más razonable.
Cuando se utiliza una computadora portátil, la humedad, la electricidad estática y la temperatura la afectarán, pero las baterías de iones de litio son las más sensibles a la temperatura. Las temperaturas demasiado altas o demasiado bajas tendrán distintos grados de impacto negativo en la batería. Generalmente, la temperatura ambiente extrema de las baterías de iones de litio es de -20 ℃ ~ 60 ℃, y 0 ℃ ~ 40 ℃ es el entorno de trabajo más razonable. Sin embargo, para aprovechar al máximo el potencial de rendimiento de las baterías de portátiles, alrededor de 20 ℃ es el óptimo. temperatura de funcionamiento.