Collettore di corrente della batteria
Oct 19, 2023
Il collettore di corrente è uno dei componenti indispensabili delle batterie agli ioni di litio, che non solo può trasportare il materiale attivo, ma anche convergere ed emettere la corrente generata dal materiale attivo dell'elettrodo, il che favorisce la riduzione della resistenza interna degli ioni di litio batterie e migliorando l'efficienza Coulombiana della batteria, la stabilità del ciclo e le prestazioni del moltiplicatore. Collettore di corrente della batteria agli ioni di litio In linea di principio, il collettore di fluido ideale per una batteria agli ioni di litio dovrebbe soddisfare le seguenti condizioni: (1) elevata conduttività; (2) buona stabilità chimica ed elettrochimica; (3) elevata resistenza meccanica; (4) buona compatibilità e legame con la sostanza attiva dell'elettrodo; (5) economico e facile da ottenere; (6) leggero. Attualmente, i materiali che possono essere utilizzati come collettori di batterie agli ioni di litio includono materiali conduttori metallici come rame, alluminio, nichel e acciaio inossidabile, materiali semiconduttori come carbonio e materiali compositi. 2.1 Collettore in rame Il rame è un eccellente conduttore metallico con conduttività elettrica seconda solo all'argento e presenta molti vantaggi come risorse abbondanti, economiche e facili da ottenere e una buona duttilità. Tuttavia, considerando che il rame è facile da ossidare a potenziali più elevati, viene spesso utilizzato come collettore di sostanze negativamente attive come grafite, silicio, stagno e leghe cobalto-stagno. I comuni collettori di rame includono fogli di rame, schiuma di rame e rete di rame e collettori nano-array di rame tridimensionali. 2.2 Collettore in alluminio Sebbene la conduttività del metallo alluminio sia inferiore a quella del rame, la massa del filo di alluminio è solo la metà di quella del filo di rame a parità di potenza, e non c’è dubbio che l’uso di un collettore di alluminio contribuisce a un aumento della densità energetica delle batterie agli ioni di litio. Inoltre, rispetto al rame, l’alluminio è più conveniente. Durante il processo di carica/scarica delle batterie agli ioni di litio, sulla superficie del collettore del foglio di alluminio si forma una densa pellicola di ossido, che migliora la resistenza alla corrosione del foglio di alluminio e viene spesso utilizzata come collettore per l'elettrodo positivo in batterie agli ioni di litio. 2.3 Collettore di nichel In termini comparativi, il nichel è un metallo di base, relativamente economico, ha una buona conduttività elettrica ed è più stabile in soluzioni acide e alcaline, quindi il nichel può essere utilizzato come collettore di elettrodi sia positivi che negativi. È abbinato sia a principi attivi positivi come il fosfato di litio ferro che a principi attivi negativi come l'ossido di nichel, lo zolfo e i compositi di carbonio e silicio. La forma del raccoglitore di nichel è solitamente di due tipi: schiuma di...
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