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    鋰離子電池的成長

    2019-08-12 00:00:00

    在20世紀80年代未以前



    鋰電芯



    人們主要集中在阻金屬鋰及極其合金為負極的鋰二次電池體係。但是在鋰電芯充電的時候,由於金屬鋰電極表現的不均勻(凹凸不平)導數表而電位分布不均勻,鋰電芯從而造成鋰不均勻沉積。該不均勻沉積過程導致鋰在一些部位沉積過快,產生樹枝一樣的結晶(枝晶)。當枝晶發展到一定程度時,一方麵會發生折斷,產生‘死鋰”造成小可逆的鋰;另一方麵更嚴重的是,枝晶穿過隔膜,將正極與負極連接起來,結果產生短路,生成大量的熱,使電池著火,甚至發生爆炸,從而帶來嚴重的安全隱患。其中具有代表性的是20世紀70年代末Exxon公司研究的L i//TiS2體係。盡管Exxon公司未能將該鋰二次電池體係實現商品化,但是它大大推動了鋰二次電池的研究和發展。後來加拿大成立MoLi公司該公司的正極材料為MoS2.負極為金屬鋰,盡管該公司初期取得良好的經濟教益,但是1989年的起爆炸事件導致該公司破產,後來被日本企業收購。這些公司之所以沒有能夠取得根本性的市場勝利,是由於沒有根本解決以金屬鋰或其合金為負極的鋰二次電池的循環壽命和安全問題,因為①如上所述,在充電過程中,鋰的表而水司能非常均勻,因此不可能從根本上解決枝晶的生長問題,從而不能從根本解決安全陷患;②金屬鋰比較活潑,很容易與非水液體電解質發生反應,產生高壓,造成危險。



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