鋰離子電池因其高能量密度、功率密度和長循環(huán)使用壽命的特點,在眾多領域得到廣泛應用。新型儲能系統(tǒng)對鋰離子電池的使用壽命提出了更高要求,這使得長壽命的鋰離子電池成為電池領域近年來的研究熱點。
對于家庭儲能系統(tǒng),鋰離子電池的使用壽命需達到3000次充放電以上(以每天充放電一次計算,10年需要3650次充放電,以90%SOC充放電)。
商用儲能系統(tǒng)對鋰離子電池的使用壽命要求在6000次以上(通常以每天充放電兩次計算,10年需要7300次充放電,以90% SOC充放電)。
大型儲能系統(tǒng)的鋰離子電池使用壽命要求在1萬次以上(質(zhì)保期15年,通常以每天充放電兩次計算,15年需要10900次充放電,以90% SOC 充放電)。
石墨材料作為鋰離子電池的負極材料,具有放電平臺低且平穩(wěn)、良好的鋰離子嵌入-脫出性能、循環(huán)穩(wěn)定性好且循環(huán)壽命長的優(yōu)點。然而,石墨的理論嵌鋰容量僅為372mAh/g,難以滿足當今社會對兼具高能量密度及高功率密度鋰離子電池的需求。
通過改善石墨性能的策略,如在倍率特性、比容量、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性等方面的優(yōu)化,可以實現(xiàn)儲能電池的長循環(huán)性能。
對于比表面積小的石墨材料,雖然在高倍率下可能導致表面析鋰,但在對倍率性能要求不高的領域中,較小的比表面積將提高電池壽命。此外,在低溫環(huán)境下,石墨電池的壽命顯著提升,選擇合適的石墨材料可以在20–30℃下實現(xiàn)數(shù)十年的壽命。
針對各類負極材料的產(chǎn)業(yè)化技術與國內(nèi)外市場狀況,中國粉體網(wǎng)將于10月25-26日在東莞舉辦第二屆先進負極材料技術與產(chǎn)業(yè)高峰論壇。屆時,廣州鵬輝能源科技股份公司研究院副院長張貴萍將作題為《新型儲能石墨負極材料》的報告。報告將介紹長循環(huán)新型儲能電池用的負極石墨材料,主要以各向同性普通焦為原料,通過低溫石墨化以及比表面積、粒徑、造粒和容量的控制,實現(xiàn)長循環(huán)性能。
專家簡介:
張貴萍,廣州鵬輝能源科技股份公司研究院,博士學位,教授級高工,參與完成多項重大科技項目,參與完成多項國家標準制定,研制的高能量密度鋰離子電池(330Wh/kg)和低成本鈉離子電池實現(xiàn)批量生產(chǎn)。申請了國內(nèi)外專利80多項,發(fā)表論文二十多篇。