鋰電池過充保護(hù)添加劑

宏元新材是一家擁有50余年的生產(chǎn)技術(shù)工藝沉淀的化工原料廠家，主營產(chǎn)品有二茂鐵、乙基二茂鐵、叔丁基二茂鐵等二茂鐵衍生物化工原料產(chǎn)品。今天，小編給大家介紹下關(guān)于鋰電池過充保護(hù)添加劑的相關(guān)知識(shí)，二茂鐵可以做為鋰電池過充保護(hù)添加劑來使用，那么您了解鋰電池過充保護(hù)添加劑是什么嗎？鋰電池過充保護(hù)添加劑原理？一起來看看吧！

縱觀電池發(fā)展的歷史，我們可以看到當(dāng)前世界電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn)。首先是綠色電池的快速發(fā)展，包括鋰離子電池、鎳氫電池等；二是一次電池向蓄電池的轉(zhuǎn)換，這符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；第三，電池進(jìn)一步向小、輕、薄的發(fā)展方向。其中在商用可充電電池中，鋰離子電池具有最高的比能量，特別是聚合物鋰離子電池，可以實(shí)現(xiàn)可充電電池的薄形化。由于鋰離子電池的體積比能量和質(zhì)量比能量高，可以充電還對(duì)環(huán)境無污染，具有目前電池行業(yè)發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn)。我們經(jīng)常使用的手機(jī)基本上是鋰離子電池，鋰離子電池具有高能量密度和高平均輸出電壓。自放電小，且沒有記憶效應(yīng)，因此在發(fā)達(dá)國家有快速增長(zhǎng)。

鋰電池產(chǎn)生電的原理：
鋰電池的正極材料通常有鋰的活性化合物構(gòu)成，負(fù)極乃是獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)的碳，比較常見的正極材料主要成份為L(zhǎng)iCoO2,當(dāng)鋰電池充電時(shí)，鋰離子出現(xiàn)于電池的正極上，鋰離子經(jīng)過電解質(zhì)向負(fù)極中移動(dòng)。用作負(fù)極的碳層結(jié)構(gòu)，它有很多細(xì)孔，抵達(dá)負(fù)極的鋰離子內(nèi)嵌在碳層的細(xì)孔中。內(nèi)嵌的鋰離子愈多，充電容積也就越高。相同的，當(dāng)電池放電（即人們利用電池的全過程）時(shí)，內(nèi)嵌在負(fù)碳層中的鋰離子會(huì)脫落并轉(zhuǎn)移到正極。鋰離子愈多，放電容量也就越高。

但這么好用的鋰電池卻有著過充的風(fēng)險(xiǎn)：
鋰離子電池過充電是指當(dāng)鋰離子電池過充電時(shí)，充電電壓超過設(shè)定電壓，如額定電池電壓為3.7V，滿充電電壓為4.2±0.05V。即最大電壓為4.25V，超過4.25V稱為過充，鋰電池過充會(huì)損壞電池，即鋰電池滿電的情況下會(huì)繼續(xù)充電電池內(nèi)部正極材料結(jié)構(gòu)改變，造成電池總?cè)萘康膿p失，如果更嚴(yán)重時(shí)，自主氧釋放和電解質(zhì)會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，最后鋰電池會(huì)直接爆炸，引起火災(zāi)。
那該如何改善這個(gè)問題呢？
在鋰電池電解液中加入二茂鐵添加劑，二茂鐵因其具有特殊的分子結(jié)構(gòu)和高度的富電子體系、良好的熱穩(wěn)定性、較高的反應(yīng)活性,且具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的可逆氧化還原電對(duì)，可作為鋰電池電解液的過充保護(hù)添加劑。二茂鐵在電池內(nèi)部建立一種防過充電的電化學(xué)自我保護(hù)機(jī)制，將電池電壓限制在安全范圍之內(nèi)，而且其氧化還原過程可逆，也就可以進(jìn)行多次從放電而不會(huì)損壞電池。另外，二茂鐵用在鋰電池正極材料中還可以改善包覆炭結(jié)構(gòu)和電池倍率。
綜上所述，鋰電池內(nèi)部的化學(xué)結(jié)構(gòu)分子非常活躍，這使得鋰電池本身更加脆弱。例如，當(dāng)它們被儲(chǔ)存或使用時(shí)，它們對(duì)周圍的環(huán)境非常嚴(yán)格，所以價(jià)格和成本都很高。此外，鋰電池體積小，不占用空間，比普通電池更輕，更容易攜帶，并且鋰電池的整體性能和性價(jià)比都是十分良好的，應(yīng)用前景十分可觀。
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