紫色氧化钨粉末是一种非常典型的过渡金属半导体材料,具有较大的比表面积和孔隙率、较小的内阻等特点,被众多储能科学家们专门用来作为新一代锂电材料的修饰剂,让所生产的电池相较于传统电池而言有更缓的容量衰减速度以及更好的循环性能。此前盛行的新能源汽车、电子产品以及数码产品等相关电池设备如果能搭载上此款新型锂电池的话,那将会有更长的“生命”,更少的维修与更换电池的次数,得以更能满足消费者的内心需求。
容量衰减现象是当前所有可充电锂电池不可避免的一个问题,严重影响到相关设备单次充电的续航时间。
以18650锂离子电池为例,研究者采用恒流-恒压制式对该电池进行200次充放电循环测试。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%,而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,而活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与电极活性材料发生反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,造成容量不可逆损失。
为了缓解该问题,不少研究者向锂电材料中加入一定量的紫色氧化钨粉末,使蓄电池更能适应未来的发展。