技術名稱 鋰電池儲能系統開發與新世代固態電池材料
計畫單位 中央研究院
計畫主持人 吳茂昆
技術簡介
鋰離子電池(LIB)發展至今已有40多年的歷史了,主要由J. Goodenough,S. Whittingham和A. Yoshino建立,他們在2019年獲得了諾貝爾獎,說明了其對人類的重要性和影響。尤其是在1991年將其商業化之後,已經對其進行了各種可能的研發並增進其效率,耐用性,安全性,便攜性和價格。但是,它還有很長的路要走。改善LIB能量密度的那些方法之一是透過調控鋰和錳的比例(富Li和富Mn)。例如,像Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2這樣的化合物的概念。隨著鋰含量的增加,材料的總容量可以增加。隨著錳含量的增加,價格可以大大降低,從而提高了安全性。儘管如此,儘管這類化合物具有高能量密度,但顯示出較差的可循環性,使得它們實際上是處於劣勢的。考量這些方面,我們決定從富Li和富Mn的材料中進行正極材料的設計,同時找到一種方法,透過相對應地調整能帶結構來提高可循環性,因此開發了Li1.083Ni0.333Co0.083Mn0.5O2(AS-200)屬於C2/m空間群的單相正極材料。透過我們的分析,我們了解到,在低電壓處的電壓衰減是富鋰正極材料中的電量耗盡的主要原因之一,而在我們的實驗結果中,這種電壓衰減的現象可以透過相對應地調整能帶結構得以改善。我們除了以鈕扣電池形式進行的初步測試外,還使用60 mAh軟包全電池來進行測試。在400次充放電循環後,可有205 mAh / g的可逆放電容量,且容量保持率超過85%。
科學突破性
富鋰正極材料中的電量耗盡的主因之一就是在低電壓處的電壓衰減,我們透過相對應地調整能帶結構來改善這種電壓衰減的現象。我們除了以鈕扣電池形式進行的初步測試外,還使用60 mAh軟包全電池來進行測試。在400次充放電循環後,可有205 mAh /g的可逆放電容量,且容量保持率超過85%。
產業應用性
完成開發大電芯技術,大幅降低電池管理系統的難度及成本。此外,亦可搭配國內原料供應商進行所需原材料開發。
關鍵字 三元正極材料 富鋰錳正極材料 二次電池 鋰離子電芯 電池模組 儲能系統 自動化導引車輛 自動化導引堆高機 無人機 電動車
備註
展覽現場技術標題
國造電芯、放眼國際、大家安心
Taiwan can help for a greener world
  • 聯絡人
  • 紀柏葦
其他人也看了