為了進(jìn)一步優(yōu)化礦山儲能設(shè)備的充放電倍率性能,其內(nèi)置礦用鋰電池負(fù)極在生產(chǎn)時應(yīng)添加適量的過渡金屬三氧化鎢粉末來作為改性劑,進(jìn)而能顯著增強(qiáng)電極產(chǎn)品的化學(xué)擴(kuò)散能力,即鋰離子運(yùn)輸通道數(shù)量增加以及運(yùn)輸距離縮短。而這些優(yōu)點主要源于鎢氧化物是一種超細(xì)顆粒的材料,具有較大的比表面積與化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)等特點。
負(fù)極是指電源中電位(電勢)較低的一端,在原電池中,主要起到氧化作用;在電解池中,主要起到還原作用。作為礦用鋰電池重要的組成結(jié)構(gòu)之一,負(fù)極材料的性能將直接影響整個電池系統(tǒng)的性能,比如充放電特性。
鋰離子電池的充放電倍率,決定了終端設(shè)備可以以多快的速度將一定的能量存儲到電池里面或者將電池里面的能量釋放出來。這也就說明了,電池的充放電倍率性能越好,電池的充放電速度越快,能在短時間內(nèi)充滿電,以及提高瞬間電流。
然而,影響鋰離子電池倍率性能的因素有很多,比如內(nèi)阻、正負(fù)極材料擴(kuò)散能力、電解質(zhì)離子導(dǎo)電率,以及電池內(nèi)部散熱速率等。
現(xiàn)今,制造商們主要通過改性電極材料的性能來優(yōu)化電池的倍率性能,如減小負(fù)極材料尺寸縮短鋰離子在其中擴(kuò)散距離。目前,增強(qiáng)負(fù)極材料的鋰離子擴(kuò)散能力的最佳改性劑有三氧化鎢納米顆粒。
三氧化鎢是一種稀有金屬無機(jī)化合物,晶體結(jié)構(gòu)有很多種:在740°C以上為四方晶系、330-740°C為正交晶系、17-330°C為單斜晶系、-50-17°C為三斜晶系。其中,單斜結(jié)構(gòu)最常見,其空間群為P21/n。