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锂离子电池负极材料硅酸锰的制备和电化学性质的研究文献综述

 2020-06-03 21:56:23  

文 献 综 述

1、液态金属电池的研究背景

1.1 传统储能系统的缺陷

21世纪,随着可再生能源技术的快速发展,人们对低成本、长寿命、大规模储能装置的需求越来越迫切,现阶段的储能系统,分为机械、电气、电化学、化学和热储能五种。机械储能如抽水蓄能选址困难投资巨大,化学类储能较为环保却周期效率低下。使用面广且更为流行的是电化学储能,国际上热衷于研究锂电池,特别是锂硫电池,其理论比能量密度可达2600wh/kg。但它的缺陷也较为明显,价格较高,并且存在安全性问题。现有的电池技术较为成熟,但依然无法满足所有的要求,如高的耐用性,高功率,较低的成本等,于是,液态金属电池也就在这个时候重新得到了人们的重视。

自上世纪六十年代开始,由于低成本和长寿命,可充电液态熔盐电池的研究就得到了重视。发展到现在,Na-S液态金属电池(NAS)已经商业化应用。

1.2 液态金属电池的定义

液态金属电池,顾名思义,是由两种液态的金属作为正负极,中间由电解质隔开的一种电池。电池的正负极以及电解质互不相容且密度不同,利用这种液体间的密度差,电池被分成了三个液面,通过正负极之间的吉布斯自由能差使得电子产生定向移动。

液态金属电极的成分大致有以下的三个限制:

(1)液体的实际温度,即融化温度应小于1000摄氏度,并且沸点大于25摄氏度。

(2)最低的电子电导率应大于一个标准的熔盐电解质的离子电导率。

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