鉅大LARGE | 點擊量:987次 | 2022年02月11日
什么是"摻硅補鋰電芯"技術?
日前,據(jù)媒體報道,智已汽車正在和CATL共同開發(fā)"摻硅補鋰電芯"技術,雙方將共享技術專利,并協(xié)同完成各項整車嚴苛測試,并在未來量產(chǎn)使用這項技術的電池。
據(jù)透露,基于"摻硅補鋰電芯"技術的電池,其能量密度較現(xiàn)在行業(yè)領先水平將高出30%-40%。在智己汽車的全新架構寬帶內(nèi),最高可實現(xiàn)約1000km的續(xù)航、20萬公里零衰減。
那么,什么是"摻硅補鋰電芯"技術?
據(jù)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,要補鋰工藝才能實現(xiàn)。
隨著新能源汽車在實際應用中對續(xù)航里程要求的不斷提高,動力鋰電池相關材料也向著供應更高能量密度的方向發(fā)展。傳統(tǒng)鋰離子電池的石墨負極已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有需求,高能量密度負極材料(硅碳,硅氧)成為公司追逐的新熱點。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在理想狀態(tài)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(jīng)過諸多的技術改進,首次效率也僅僅提高到80%左右,這和石墨材料的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(fā)揮出高比容量的優(yōu)勢。
硅碳負極補鋰工藝是在硅碳負極表面預涂一層鋰金屬,該涂層和負極緊密接觸,在灌注電解液后和負極發(fā)生反應嵌入負極顆粒內(nèi)部,預存一部分鋰離子在負極內(nèi)部,從而彌補首次充放電或者循環(huán)過程中由于形成或修復SEI膜所要消耗的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CATL的811電池將采用哪種技術,但智己汽車將應用最高端的鋰離子電池,基本已成定局。