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锂离子电池的成长

2019-08-12 00:00:00

在20世纪80年代未以前



锂电芯



人们主要集中在阻金属锂及极其合金为负极的锂二次电池体系。但是在锂电芯充电的时候,由于金属锂电极表现的不均匀(凹凸不平)导数表而电位分布不均匀,锂电芯从而造成锂不均匀沉积。该不均匀沉积过程导致锂在一些部位沉积过快,产生树枝一样的结晶(枝晶)。当枝晶发展到一定程度时,一方面会发生折断,产生‘死锂”造成小可逆的锂;另一方面更严重的是,枝晶穿过隔膜,将正极与负极连接起来,结果产生短路,生成大量的热,使电池着火,甚至发生爆炸,从而带来严重的安全隐患。其中具有代表性的是20世纪70年代末Exxon公司研究的L i//TiS2体系。尽管Exxon公司未能将该锂二次电池体系实现商品化,但是它大大推动了锂二次电池的研究和发展。后来加拿大成立MoLi公司该公司的正极材料为MoS2.负极为金属锂,尽管该公司初期取得良好的经济教益,但是1989年的起爆炸事件导致该公司破产,后来被日本企业收购。这些公司之所以没有能够取得根本性的市场胜利,是由于没有根本解决以金属锂或其合金为负极的锂二次电池的循环寿命和安全问题,因为①如上所述,在充电过程中,锂的表而水司能非常均匀,因此不可能从根本上解决枝晶的生长问题,从而不能从根本解决安全陷患;②金属锂比较活泼,很容易与非水液体电解质发生反应,产生高压,造成危险。



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