鋰電礦燈12.8V防爆鋰電池使用說明書

隨著（zhe）對智能手機，電動汽車和可再生能（néng）源的需求持（chí）續增長，科學家們正在尋找改進鋰離子電池的方法-鋰離子電池是家用電子產品中最常見的電池類型，也（yě）是電網規模儲能的有前途的解決方（fāng）案。提高鋰離子電池的（de）能量密度可以促進（jìn）具有長效電池的先進技術的發展（zhǎn），以及風能和太陽能的（de）廣泛使用。現在，研究人員在實現這一（yī）目標方麵取得了重大進（jìn）展。

由馬裏蘭大學(UMD)，美國能（néng）源部（bù）(DOE)布魯克海（hǎi）文國家實驗室和美國陸軍研究實驗室的科學家領導的合作開發並研究了一種能夠使鋰離子能量（liàng）密度增加三倍的新型陰（yīn）極材料。電池電極。他們的研究成（chéng）果（guǒ）於6月13日在NatureCommunications上發表（biǎo）。
邦力威EPS專（zhuān）用蓄電池：2V1200AH,2V1500AH,2V1600AH,2V1800AH,2V2000AH,2V2500AH,2V3000AH,2V3500AH,2V4000AH
“鋰離子電池由陽極和陰極組成，”UMD科學家和該論文的主要（yào）作者之一的（de）秀林秀說。“與鋰離子（zǐ）電池中使用的商用石墨陽極的大容量相比，陰極的（de）容（róng）量更加有限。陰極材料始終是進一步提高鋰離子電池能量密度（dù）的瓶頸。”

UMD的科（kē）學（xué）家們合成了一種新（xīn）的陰極材料，這是一種改良（liáng）的工程形式的三氟化鐵(FeF3)，由經濟有效（xiào）和環境友好的元素-鐵和氟組成。研（yán）究人（rén）員一直對在鋰離子電池中使用FeF3等化合物（wù）感興趣（qù），因為它們（men）具有比傳統陰極材料更高的容量。

“通（tōng）常用於鋰離子電池的（de）材料都是基於（yú）插層化學，”布魯克海文的化學家和該論文的主要（yào）作者（zhě）之（zhī）一EnyuanHu說。“這種類型的化學（xué）反應是非（fēi）常有效（xiào）的;但是，它隻轉移一個電子，因此陰極容量是有（yǒu）限（xiàn）的。一些（xiē）化合（hé）物如FeF3能夠通過更複雜的反應機製轉移多（duō）個電子，稱為轉化反應。”
邦力威鋰電池容量的計算方法
盡管FeF3具有增加陰極容量的潛力，但該化合物在鋰離子電池中的表現並不理想，因為其轉化反應存在三個並發症：能效差(滯後)，反應速度慢，副反應可能導致循環壽命不佳。為了克服（fú）這些（xiē）挑戰，科學家（jiā）們通過一種稱（chēng）為（wéi）化（huà）學替代的過（guò）程（chéng）將鈷（gǔ）和氧（yǎng）原（yuán）子添加到FeF3納米棒中。這使科學家能夠操縱反應途徑並使其更具“可（kě）逆性”。

“當鋰離（lí）子被（bèi）插入到（dào）FeF3中時，這種物質會轉化為鐵和氟化鋰，”該論文的合著者和布魯克海文功能納米材料中心（xīn）(CFN)的科學家（jiā）SooyeonHwang說。“然而，反應不（bú）是完全可逆的。用鈷和氧取代後，陰（yīn）極材料的主要骨（gǔ）架更好地保持，反應變得更加可逆。”
鋰電池的過（guò）充電嚴重時會引起爆炸
為了研（yán）究反應途徑，科學家們在CFN和國家同步加速器光（guāng）源II(NSLS-II)-布（bù）魯（lǔ）克海文的兩個DOE科學用戶設施辦公室進行了多（duō）次實驗。

首（shǒu）先在CFN，研究人員使用強大的電子束以0.1納米的分（fèn）辨率觀察FeF3納米棒-一種稱為（wéi）透射電（diàn）子顯微鏡(TEM)的技術。TEM實驗使研（yán）究人（rén）員能夠確定陰極結構中納米顆粒的確切尺寸，並分析結構在充電-放電過（guò）程的不同階段之間（jiān）如何變化。他們看到取代納米棒（bàng）的反應速度更快。

“TEM是（shì）一種用（yòng）於表（biǎo）征非常小尺度材料的強大工具（jù），它還能夠實時研究反應過程（chéng），”CFN的科學家和該研究的共同作者DongSu說。“然而，我們隻能使用TEM看（kàn）到非常有限的樣品區域。我們需要依靠NSLS-II的同步加速（sù）器技術來了解（jiě）整個電（diàn）池的功能。”
邦力威EPS專（zhuān）用蓄電池：2V1200AH,2V1500AH,2V1600AH,2V1800AH,2V2000AH,2V2500AH,2V3000AH,2V3500AH,2V4000AH
在NSLS-II的X射線粉末衍射(XPD)光束線上，科（kē）學（xué）家們通過陰極材料引導了超亮（liàng）X射線。通過分析光散射的方式，科（kē）學家們（men）可以（yǐ）“看到”有（yǒu）關（guān）材料結構（gòu）的其他信息。

“在XPD，我們進行了配（pèi）對分布功能(PDF)測量，能夠檢測大量的當地鐵排序，”該論文的合著（zhe）者和NSLS-II的科學（xué）家白（bái）建明說。“對放（fàng）電陰（yīn）極的PDF分析清楚（chǔ）地表明，化學替代促（cù）進了電化（huà）學的可逆性。”
蓄電池的分類：鉛（qiān）酸蓄電池，鎘鎳電池，鎳氫蓄（xù）電（diàn）池，燃（rán）料蓄電池，幹（gàn）電（diàn）池，鋅空氣電池等
在CFN和NSLS-II上結合高度先進的成像和顯（xiǎn）微技術是評估陰極材料功能的關鍵步驟。

“我們（men）還進行了基於密度泛函理論的先進計算方法，以破解原子（zǐ）尺度的反應機製，”UMD的科學家，該論文的共同作者肖驥說。“這種方法表明化學替代（dài）通過減少鐵的粒徑和穩（wěn）定岩鹽相將反應轉變為高度可逆的狀（zhuàng）態。”UMD的（de）科學家表示，這種研（yán）究策略可以應用於其他高（gāo）能轉換材料，未來的研究可能使用（yòng）該方法來改進其他電池係統。

近年來，隨著鋰電技術的不斷進步與實際成本逐（zhú）漸下（xià）降，鋰電池在電動工具領域（yù）的應（yīng）用越來越（yuè）多（duō），現階段各大巨頭廠商（shāng）提出電動工具無繩化的想法（fǎ）後，使得鋰電池在電動工具領域有著廣闊的前景空間。

與此同時，人工智能的興起，鋰電家居產品、園林工具等新興智能工具類產品得到了迅速發展的機會，鋰電池的應用並不再局限於單個領域。其中根據業內人（rén）士稱，鋰電類電動工具、園林工具未來市場趨勢正如（rú）清晨的朝（cháo）陽。電動（dòng）工具鋰電（diàn）化（huà）除了市場的推動與自身潛力外，還得到了國家地區政策的支持。例如歐盟（méng）早已禁止無（wú）線電動工具使用鎳鉻電池，鋰電電動工具的普及率與替換率（lǜ）也遠遠領先於國內市場;中國則是重新製定了（le）電動（dòng）工具鋰電池（chí）使用行業標準。

鋰電化無繩化意味著電動工具將會朝著更小體積、更輕重量、更低噪聲等方向發展，然而仍不可避免“副作（zuò）用”的出現，那就是鋰電池中的鋰離（lí）子熱（rè）失控。鋰離子（zǐ）的工（gōng）作溫度範圍是在+15～+45攝氏度之間，如（rú）果溫度超出臨界（jiè）水平，則會導致電池（chí）單元功能安全、使用壽（shòu）命縮短（duǎn）、不穩定性以及可能發生的熱失控。
常見蓄電池的規格型號：12V1.3AH,12V2AH,12V2.2AH,12V3AH,12V3.3AH,12V4AH,12V4.5AH,12V2.6AH,12V2.3AH,12V3.5AH
那麽鋰電池中鋰離子是如何發生熱失控的呢?如果工具發生強烈的碰（pèng）撞或高（gāo）處（chù）跌落，電池有可能發生變形;材料則會滲透到電池裏，引起內部短（duǎn）路或外部短路的現象;再（zài）者過度充電或快速充電時電流過大，極其有可（kě）能會永久損壞電池。
邦力威鋰電池的應用範（fàn）圍越來（lái）越廣泛：儲能，5G設備，機（jī）器人，電動工（gōng）具 等（děng）等
熱失控發生後就猶如多米諾骨牌效應一樣，電池中儲存的能量會突然釋放，從而產生火災。另外電池數量越多、能量密度越高、充（chōng）放電功率（lǜ）越大，就意味著發生起火故障的概（gài）率就越高。

為了確保把熱失控的風險降（jiàng）到最低，伊（yī）利諾伊大（dà）學芝加（jiā）哥分校研究人員發布（bù）了一份研究報告，報告中表明，石墨烯材料可以從鋰離子電池著火時吸走氧氣，可以防止陰極釋放的氧氣與電（diàn）池內其他易燃品相結（jié）合，從而降低起火風險，減少事故損失。