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【优质】电池的未来技术.ppt

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【优质】电池的未来技术.ppt

美国: Polyplus公司 Sion Power公司 英国:Dxis公司 德国:BASF 公司 韩国:Samsung公司 拥有100余项美国及国际专利 2010年7月,太阳能电池充电、锂硫电池放电,无人机连续飞行14天的记录:350 Wh/Kg 美国DOE资助Sion Power 加强锂硫电池研究 锂硫电池产业动态 Li/S 软包装电池: 2Ah电池比能量为250Wh/kg 60次后容量保持率为70% 首次循环效率为86% XM He et al., ECS Transactions, 2(2007) 47 Hitachi Maxell: 750mAh/g (CS1.5)n 硫化聚丙烯腈:600-900mAh/g Xie JY, Yang J, Wang JL et al. He XM, Wang L et al. 硫化聚合物:中国的研究实力最强 硫化导电高分子 Sulfur composite SPAN SPAN-Composite Polyacrylonitrile (PAN) Structure and mechanism are not clear poly(pyridinopyridine) Pyrolytic PAN matrix + nano sulfur 1. Nano-composite Wang JL et al. Adv. Funct. Mater. 2003,13, 487; Wang JL et al. Adv. Mater. 2002, 14, 963; Wang JL et al. J. Power Sources , 2004,138,271. Yu XG et al. J. Electroanal. Chem. 2004, 573, 121. Yu XG et al. J. Power Sources 2005, 146, 335. 2. Sulfurized Polymer (SPAN) Conductive chain + grafted sulfur Fanous J et al. Chem. Mater. 2011, 23, 5024. 3. SPAN -- nanocomposite Sx side chains change into nano-sulfur after 1st cylce 硫化聚合物-SPAN 有机电极材料 低成本,易于大规模生产 容量最大提高到1000mAh/g 有机电极材料 水热法磷酸铁锂 特点:(1)反应物在分子水平混合 (2)超细颗粒 (3)择向生长 (4)易于连续化生产 (5)易于控制产品质量的稳定 (6)无污染 (7)低能耗 (8)成本低廉,3-5万元/吨 韩华化学、清华大学 南方化学、四川大学 河北工业大学、天津斯特林 水热法是典型的“化工厂” 水热法磷酸铁锂材料性能 首次充电容量(mAh) 首次放电容量 (mAh) 0.2C放电比容量(mAh/g) 内阻(mohm) 德国南方化学P1 (磷酸铁法) 3437 3177 138.9 22.6 台湾长园 (铁红法) 3352 2980 128.0 11.3 德国南方化学P2 (水热法) 3449 3345 144.2 19.2 河北工业大学 3510 3386 142.0 18.6 1.容量和内阻 测试条件:26650型电池,25oC。 国产水热材料性能 容量保持率% 容量恢复率% 内阻增加率% 德国南方化学P1 93.16 94.16 4.6 台湾长园 96.9 97.6 - 德国南方化学P2 93.27 94.08 10.4 河北工业大学 96.23 97.10 2.9 3.高温储存性能(测试条件:60oC,7天,1C放电) -20 oC 0 oC 25 oC 45 oC 德国南方化学P1 50 65 100 100.5 台湾长园 50 65 90 100 德国南方化学P2 85 94 100 100.3 河北工业大学 83 92 100 100.6 2.温度敏感性(以不同温度下的容量保持率计,%) 国产水热材料性能(测试电池:26650型)(续) 优秀的倍率性能:0.2C充电,倍率放电,容量保持率(%): 0.5C-99.14, 1.0C-98.46, 3C-98.00, 5C-97.6, 8C-93.14 4. 倍率性能 国产水热材料性能(测试电池:26650型)(续) 优秀的高低温性能:-20℃ 82.99%, 0℃ 93.22%, 10℃ 96.69%, 45℃ 100.60% 5. 高低温性能 * Competitor HCC L

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