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全极耳圆柱电池制造指南
Oct 26 , 2026
全极耳圆柱电池正从大尺寸电芯的一项创新，演变为覆盖 18650、21700 等多种圆柱规格的通用制造平台。它以一条连续的集流边取代一个或几个离散极耳，从而缩短电子传输路径、让电流分布更均匀，并降低局部发热。这些优势支撑了电动工具、机器人、无人机、电动出行以及数据中心备电等高功率应用。不过，电气原理上的优势，只有在卷绕、集流体成型、激光焊接、电解液浸润与质量控制能够串联成一条稳定工艺链时，才真正有价值。 什么是全极耳圆柱电池？ 常规圆柱电芯靠一个或几个焊接极耳，把涂布后的电极箔连接到端子结构上。充放电时，电流必须先沿集流体横向流过，才能到达这些有限的连接点。电极越长、电流越大，由此产生的欧姆损耗与局部温度梯度就越不容忽视。 全极耳设计改变了电流路径。它不再依赖孤立的极耳，而是把集流体上未涂布的空箔边沿，沿卷芯整个圆周分瓣或整形。卷绕完成后，这条边被整形为导电端面，再与集流盘或端子连接。所以“...
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固态电池实验室交钥匙建设指南
Oct 12 , 2026
作者：Dany Huang博士 全球从液态锂离子电池向下一代固态电池结构转型，是电化学储能领域最重大的制造变革。尽管学术实验室经常公布高容量半电池验证成果，但从合成克级固态电解质粉末，到组装可用的多层固态软包电池，二者之间存在巨大的工程鸿沟。 对于科研院所、高校实验室以及车用电池研发部门而言，商业化落地的主要障碍很少来自理论电化学层面，而是工艺连续性、水分管控以及界面压力控制。一套成功的中试开发项目需要一体化的交钥匙设施，其中从前驱体研磨到电芯封装的所有设备，都要在校准后的环境参数区间内运行。 作为全球交钥匙设备与材料的先行者，TOB NEW ENERGY 已为全球多家头部电池实验室交付了端到端的固态电池研发线。本指南给出建立一座工业级固态电池研发实验室的工程路线图。 1.环境基础：惰性气体手套箱线，还是超低露点干燥房 常规锂离子电池产线的干燥房以-40℃露点为标准，而固态体系对环境的要求...
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锂离子电池中的导电材料：碳纳米管、石墨烯与更多可能 活性材料决定电芯能储存多少能量，导电剂则决定这些能量能否被释放出来。 在多数极片配方中，这一点常被低估。一款含96% NMC、2%炭黑的正极配方，纸面上看效率极高——活性材料占比最大，惰性重量最小。但在实际生产中，它的可用容量可能比另一款含94% NMC、配以精心设计导电网络的配方低15%。 导电剂是极片的“电子高速公路网”。一旦用量不足、分散过度或分布不均，活性材料就会在电化学上被孤立：锂离子能走，电子走不了。 本指南围绕四项可量化的采购指标——添加量要求、渗流行为、分散难度与设备成本——对四类主流导电材料（炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨）逐一对比。 导电剂对比矩阵 材料 典型添加量（wt%） 比表面积（m²/g） 长径比 电导率（S/cm） 相对成本指数 炭黑（Super P） 2–5 60–70 ~1（球形） 10–100 1.0...
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作者：苏楠，邱介山，王治宇 发展高效的能源存储和转化技术有助于实现“碳达峰、碳中和”目标。锂离子电池是目前应用最为广泛的高效储能技术之一[1], 但商业化石墨负极储锂容量低, 极大限制了锂离子电池能量密度[2]。硅具有低电位、储量丰富等优点, 且理论比容量(4200 mAh·g-1)远高于石墨负极, 被视为取代石墨的候选负极材料[3]。硅材料基于与锂离子的可逆合金化反应实现储锂, 但这一过程伴随巨大的体积变化(~400%), 导致电极快速粉化失效, 成为制约硅负极走向实际应用的关键瓶颈[3-4]。 近年来, 研究者开发了多种提升硅负极稳定性与电化学性能的策略, 如: 纳米化[5]、与导电碳等材料结构复合[6-7]等, 通过在微观尺度缓解硅负极储锂体积膨胀伴随的机械应力提升其结构稳定性; 开发新型电解液或电解液添加剂, 提升硅负极表界面固体电解质界面相(SEI)的稳定性与库仑效率[8]; 发...
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1.什么是磷酸锰铁锂？ 磷酸锰铁锂是在磷酸铁锂的基础上掺杂一定锰元素形成的新型正极材料。由于锰与铁元素的离子半径及部分化学性质相近，所以结构上磷酸锰铁锂与磷酸铁锂相近，均为橄榄石型结构。从能量密度角度看，磷酸锰铁锂优于磷酸铁锂，因而被视为“升级版磷酸铁锂”。 磷酸锰铁锂可突破磷酸铁锂能量密度瓶颈。目前磷酸铁锂最大能量密度已稳定在 161~164Wh/kg 左右。磷酸锰铁锂作为更高能量密度的磷酸盐系材料，其应用有助于突破磷酸铁锂的能量密度瓶颈，因此迎来产业化契机。 磷酸锰铁锂在能量密度，安全性，低温性能及成本方面具备优势。 2.三元NCM、磷酸铁锂LFP、磷酸锰铁锂LFMP性能对比 类型 镍钴锰酸锂(NCM) 磷酸铁锂(LFP) 磷酸锰铁锂(LMFP) 化学式 Li(NixCoyMnz)O2 LiFePO4 LiMn(1-x)FexPO4 晶体结构 层状结构 橄榄石 橄榄...
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张琨, 王宇, 朱腾龙, 孙凯华, 韩敏芳, 钟秦. LaNi0.6Fe0.4O3阴极接触材料导电特性调控及其对SOFC电化学性能影响研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.15541/jim20230353. 阴极与连接体界面接触示意图 在平板式固体氧化物燃料电池(SOFC)电堆的装配过程中，陶瓷阴极和金属连接体的直接接触效果差、应力大，容易产生较大的界面接触阻抗，进而影响电堆的性能和稳定性，通常在阴极和连接体之间添加阴极接触层以改善界面接触。LaNi0.6Fe0.4O3(LNF)具有电导率高、与阴极和连接体材料热膨胀系数相匹配等优点，是平板式SOFC中应用较为广泛的接触层材料。但LNF在电堆长期运行过程中存在颗粒粗化、面电阻变化显著等现象，导致接触界面损坏，进而影响电堆性能。南京理工大学朱腾龙课题组采用干压造粒和高温烧结两种方法，制备了大颗粒LNF材料，并研究了在电流负载下的面电...
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水系钠离子电池正极材料Fe4[Fe(CN)6]3的电化学性能测试 首先, 采用三电极体系测试了HQ-FeHCF和LQ-FeHCF在Na-H2O-PEG电解液中的电化学性能。图4(a)为HQ-FeHCF和LQ-FeHCF在Na-H2O-PEG电解液中的循环伏安曲线, 扫描速率为1 mV·s-1。从图中可以清晰地观察到HQ-FeHCF出现两对独立的氧化还原峰, 表明发生了两次氧化还原反应, 对应了两个Na+的可逆嵌入/脱出[37]。第一对氧化还原峰出现在0.03和0.28 V, 对应于与碳原子相连接的高自旋FeⅢ/FeⅡ离子的还原和氧化, 第二对氧化还原峰出现在1.12和1.26 V, 对应于与氮原子键合的低自旋FeⅢ/FeⅡ离子的还原和氧化[35, 38]。在相同扫速下, LQ-FeHCF与HQ-FeHCF的CV曲线相类似。图4(b)为HQ-FeHCF和LQ-FeHCF在1C&nb...
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水系钠离子电池正极Fe4[Fe(CN)6]3的材料的结构表征 作者：王武练, 张军, 王秋实, 陈亮, 刘兆平. 高质量水系钠离子电池正极Fe4[Fe(CN)6]3的合成及其电化学性能. 无机材料学报[J], 2019, 34(12): 1301-1308 doi:10.15541/jim20190076 图1(a)为HQ-FeHCF和LQ-FeHCF的XRD图谱, 从图中可以看出, HQ-FeHCF的所有衍射峰均与JCPDS NO. 01-0239卡片相符, 说明所合成的HQ-FeHCF具有面心立方(fcc)结构, 属于fm-3m空间点群, a=b=c=0.51 nm, α=β=γ=90°。其中没有任何杂峰出现, 说明所合成的HQ-FeHCF纯度高, 其锐利的特征峰也说明通过添加PVP缓慢合成的HQ-FeHCF纳米材料结晶性优异, 具有典型的Fe4...
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用于锂离子电池的导电炭黑
May 10 , 2022
炭黑在扫描电镜下呈链状或葡萄状，单个炭黑颗粒具有非常大的比表面积。比石墨有更好的离子和电子导电能力，炭黑颗粒的高比表面积，堆积紧密有利于颗粒之间紧密接触在一起，组成了电极中的导电网络，在电池中它可以起到吸液保液的作用，有利于电解质的吸附而提高离子电导率。另外, 炭一次颗粒团聚形成支链结构, 能够与活性材料形成链式导电结构, 有助于提高材料的电子导电率。比表面较大带来的工艺问题是分散困难、具有较强的吸油性，这就需要通过改善活物质、导电剂的混料工艺来提高其分散性，并将炭黑量控制在一定范围内（通常是1.5％以下）。 目前导电炭黑还是以常规导电剂SP为主。 SP是一款炉法（MMM法）制备的导电炭黑，是由直径为40nm左右的原生粒子（一次结构）团聚成150-200nm的原生聚集体（二次结构），再通过软团聚和人工压缩等后续加工而成，整体呈葡萄球链状。 Super-P在锂离子电池中的作用更多的是以150...
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