高性能电池用碳添加剂

电动汽车无论是作为一种大众产品还是未来的分布式电力储存系统,都离不开一种关键产品:锂离子电池。这种电池能以尽可能小的尺寸实现高性能和长使用寿命,这些特性对于电动汽车的不断发展同样具有决定性的意义。在提升锂离子电池性能方面,电池制造商近些年来越发感到已达技术极限。使用创新型电池添加剂有助于打破极限,推动锂离子电池性能更上一层楼。

同其他电池一样,锂离子电池的功能取决于充放电过程中带负电荷的阳极和带正电荷的阴极之间顺利的电荷迁移过程。两个电极之间是纯离子导电电解质,从而确保锂离子在电极之间迁移的同时防止任何电子通过。简而言之就是当电池放电时(即使用时),阳极会释放锂离子和电子,而电子必须通过电池的外部电路到达阴极,形成电流。作为补偿,锂离子也会通过电解质移动至阴极并储存在那里。充电时,上述过程逆转。电池制造商目前面临的挑战是,即使是在电池能量密度越来越高的情况下,也要保持上述运动序列,而高度压缩的电极留给离子的自由移动空间越来越小。要完成这项任务只有采用特殊的碳添加剂。

贺利氏的贡献:Porocarb——用于电池设计的新材料

Porocarb

为了优化锂离子电池,电池制造商长期以来一直在尝试各种电极添加剂,贺利氏电池技术的专家们花费数年时间,开发出一种全新的添加剂,并在市场上实现成熟应用。这款名为“Porocarb”的产品是一种干粉状的高性能多孔合成碳添加剂,可以根据特定电池设计的需要进行定制。

“我们产品的颗粒度、孔隙大小、孔隙体积、总表面积、电导率和热导率都可以进行调整。”贺利氏电池技术战略负责人Dominik Samuelis博士解释道,“这样就可以提高电池设计的灵活性。此外,它还允许离子在整个互连的孔隙网络内迁移。”

与注重导电性的传统添加剂相比,我们的高性能合成碳添加剂注重于同时提供离子导电性和导热性。试验项目的研究结果证明,Porocarb作为一种电池添加剂,可以改善放电性能,从而提升电动汽车的续航里程。此外,“高功率”Porocarb系列可将电池温度保持在较低水平,并延长放电时间,同时提高电池的使用寿命。

2021年7月,贺利氏电池技术在荷兰鹿特丹开设了第一家Porocarb生产厂,为电池厂商和原始设备制造商供货。“我们自己就可以完成整个生产过程中的所有关键环节。”Dominik Samuelis博士解释道。