紫色氧化鎢粉末是一種非常典型的過渡金屬半導(dǎo)體材料,具有較大的比表面積和孔隙率、較小的內(nèi)阻等特點(diǎn),被眾多儲(chǔ)能科學(xué)家們專門用來作為新一代鋰電材料的修飾劑,讓所生產(chǎn)的電池相較于傳統(tǒng)電池而言有更緩的容量衰減速度以及更好的循環(huán)性能。此前盛行的新能源汽車、電子產(chǎn)品以及數(shù)碼產(chǎn)品等相關(guān)電池設(shè)備如果能搭載上此款新型鋰電池的話,那將會(huì)有更長的“生命”,更少的維修與更換電池的次數(shù),得以更能滿足消費(fèi)者的內(nèi)心需求。
容量衰減現(xiàn)象是當(dāng)前所有可充電鋰電池不可避免的一個(gè)問題,嚴(yán)重影響到相關(guān)設(shè)備單次充電的續(xù)航時(shí)間。
以18650鋰離子電池為例,研究者采用恒流-恒壓制式對(duì)該電池進(jìn)行200次充放電循環(huán)測試。結(jié)果表明,電池在前200次循環(huán)過程中容量衰減率為15.6%,而正極和負(fù)極容量分別損失6.6%和4.3%。電池容量衰減主要來自于活性鋰離子的損失以及電極活性材料的損失,而活性鋰離子的損失可能是由于在循環(huán)過程中電解液與電極活性材料發(fā)生反應(yīng)不斷消耗活性鋰離子造成的;正極活性材料層狀結(jié)構(gòu)規(guī)整度下降,離子混排度提高,負(fù)極活性材料上沉積鈍化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,導(dǎo)致電池電荷傳遞阻抗增大,脫嵌鋰能力下降,造成容量不可逆損失。
為了緩解該問題,不少研究者向鋰電材料中加入一定量的紫色氧化鎢粉末,使蓄電池更能適應(yīng)未來的發(fā)展。