新型硅-硫电池能量密度的对比以及展望研究

• 作者: 赵直倬
• 来源期刊: 电池工业
• 学科: 工学
• 关键词: 电池 能量密度 电极材料 计算模型
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 50-53
• 页数: 4页
• 分类号: TM911
• 字数: 1796字
• 语种: 中文

摘要

面向小型可移动电子设备,其携带电池的能量密度成为一个重要技术指标.旨在展望电池技术发展趋势,本文针对各种典型电池(包括锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池等)和新型硅-硫电池通过理论计算比较分析了其理论能量密度.研究表明:虽然锂空气电池和锂硫电池具有较大的理论能量密度,但是由于自身固有的树枝状晶体生长和低库伦效率,采用过量锂金属的解决方法极大地降低此类电池的能量密度.对于目前的锂离子电池而言,替换石墨阳极材料为硅材料可以一定程度上提高电池能量密度,理论值可达2100Wh/L.更进一步,基于转换式反应的新型锂化硅-硫电池能够实现更大电池能量密度,约为3000Wh/L,其值是目前商业化锂离子-石墨电池的四倍.因此,此类新型硅-硫电池能够满足未来3年～5年内的可移动电子设备的需求.同时,纳米技术可以从根本上解决此类电池自身粉末化问题,从而为其商业化提供可能.