在固態(tài)電池中加入純鋁粉的作用
在固態(tài)電池中加入純鋁粉主要有以下作用:
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1. 改善集電器性能:
- 增強(qiáng)導(dǎo)電性:鋁是一種良好的導(dǎo)電金屬,鋁粉加入后可以增加集電器的導(dǎo)電能力,使電子在電池內(nèi)部能夠更高效地傳輸,降低電池的內(nèi)阻,提高電池的充放電效率和功率性能。
- 形成良好的接觸界面:在電池組裝過程中,鋁粉在高壓下會(huì)變得致密,能夠填充集電器與固態(tài)電解質(zhì)之間的微小空隙和不規(guī)則表面,形成良好的接觸界面。這種緊密的接觸有助于離子在電解質(zhì)和集電器之間的傳輸,保證電池的正常工作。
2. 提高電池的能量密度:在無陽極固態(tài)電池設(shè)計(jì)中,充電時(shí)鈉離子會(huì)在集電器表面通過電化學(xué)沉積的方式儲(chǔ)存,鋁粉作為集電器材料可以為鈉離子的沉積提供更多的活性位點(diǎn),使鈉離子能夠更均勻地沉積在集電器表面,形成一個(gè)臨時(shí)的“陽極”層,從而提高電池的能量密度。
3. 提升電池的安全性:固態(tài)電池本身相較于傳統(tǒng)的液態(tài)電池具有更高的安全性,因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)不易泄漏和燃燒。而鋁粉的加入可以進(jìn)一步提高電池的安全性,一方面鋁的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,在電池工作過程中不易發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng);另一方面,鋁粉的存在可以減少電池內(nèi)部的局部電流密度,降低電池發(fā)生過熱、短路等安全問題的風(fēng)險(xiǎn)。
4. 降低成本:鋁在地殼中的儲(chǔ)量豐富,價(jià)格相對(duì)較低,使用鋁粉作為固態(tài)電池的一部分材料可以降低電池的生產(chǎn)成本,有利于固態(tài)電池的大規(guī)模應(yīng)用和推廣。
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