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  • 单壁碳纳米管如何“助攻”锂离子电池迈向350Wh/kg

    在传统的燃油车中,想让一台车跑的更远,通常我们想到的方法是如何让车更省油,或者把车的油箱变得更大。那么如何让一台电车跑的更远呢,同理,也有两种方式,一是降低电车的综合能耗,二是提升动力电池的容量,但是动力电池的体积空间是有限的。如何在有限空间内提升电池的容量,接下来,我们要提到电池的一个重要指标参数:能量密度。

    硅材料
    电动汽车用锂电池能量密度大约在240-280Wh/kg之间,还没有能量密度可以实际用来驱动续航里程1000公里的电动车的电池大规模量产。提高电池的能量密度也是目前电池研发的重中之重。想要提升电池的能量密度,可以在负极中使用硅基负极材料的体系,有望做到350Wh/kg。

    硅材料并不是十全十美的,在电池充放电过程中,硅膨胀可达400%,导致硅材料颗粒之间开裂,失去电接触,从而导致负极失效,简单的理解就是虽然用了硅负极的电池有了更好的续航,但同时也降低了电池的寿命。

    单壁碳纳米管
    单壁碳纳米管网络解决了硅基负极的关键问题,并显著延长了负极的循环寿命,单壁碳纳米管网络结构可将负极循环寿命提高4倍。由于其无与伦比的导电性、高强度、高柔性、高长径比,在极少添加量的情况下即可在材料内部形成发达网络的能力,单壁碳纳米管在引入硅负极后可覆盖硅颗粒表面并在硅颗粒之间建立高度导电和持久的连接。

    由此可以防止负极材料破裂,在此情况下硅负极具有完美的循环寿命,足以满足最严格的电动汽车制造商的要求。

    提升SiOx含量,助力350Wh/kg能量密度
    目前,行业领先的锂离子制造商已经认可,通过添加TUBALL™单壁碳纳米管在硅负极体系内,电池能量密度可高达300Wh/kg和800Wh/L,同时,实现电池快速充电。与市场上优质的锂离子电池相比,含单壁碳纳米管的电池续航里程可提升15%以上!

    OCSiAl研发团队的研究结果表明,添加TUBALL单壁碳纳米管,在硅负极中电池的能量密度可高提升至350wh/kg。
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