吳雨杭, 黎燦兵, 李新喜, 顧慧軍, 顧善華, 鄭小耿

(1. 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院,上海 200240; 2. 廣東工業(yè)大學(xué) 材料與能源學(xué)院, 廣州 510006; 3. 湖南華慧新能源股份有限公司,湖南 益陽 413000)

鋰電池現(xiàn)多采用石墨材料作為電池負(fù)極,石墨具備良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和較簡單的制備工藝,是目前主流的鋰電池負(fù)極材料,但同時也存在一定不足.在安全方面,石墨易與電解液發(fā)生反應(yīng)生成固體電解質(zhì)界面(Solid Electrolyte Interface, SEI)膜[6],阻礙離子在負(fù)極的反應(yīng)并導(dǎo)致鋰析出現(xiàn)象[7],威脅電池安全;在性能方面,較高倍率的充放電情況下電池負(fù)極不斷進(jìn)行鋰離子脫出和嵌入,石墨的中間層不斷膨脹和收縮[8],石墨體積和性能將出現(xiàn)不可逆變化,中間層還會出現(xiàn)坍塌可能,造成電池容量顯著下降[9],影響電池壽命和安全.

在電池負(fù)極材料方面,目前常用鈦酸鋰材料代替石墨作為電池負(fù)極.唐堃等[10]研究表明鈦酸鋰相較于石墨擁有更高的工作電位,在電池負(fù)極處不會生成鈍化膜影響電池內(nèi)部反應(yīng)且同時能有效避免鋰枝晶生成,但鈦酸鋰本身作為絕緣材料其電導(dǎo)率較低且易導(dǎo)致電池出現(xiàn)脹氣問題,始終限制著其發(fā)展.文獻(xiàn)[11]提出將Mg2+和Cr3+元素?fù)诫s至鈦酸鋰中,以提高其電導(dǎo)率,并通過相關(guān)實驗驗證了其在30 C的高倍率充放電情況下,電池容量保持率可達(dá)54%;Liu等[12]利用導(dǎo)電性能好的銀制材料對鈦酸鋰負(fù)極進(jìn)行包覆,使其在高倍率充放電實驗情況下電池容量保持率提升至73%;Ding等[13]針對鈦酸鋰電池脹氣問題提出在鈦酸鋰負(fù)極表面加上碳包覆層,阻斷負(fù)極和電解液的接觸,避免電池內(nèi)部氣體產(chǎn)生,但在現(xiàn)有工藝技術(shù)水平下,還較難實現(xiàn)對鈦酸鋰材料的均一、完整包覆.現(xiàn)有針對鈦酸鋰電池性能改善的研究主要是材料物質(zhì)的元素?fù)诫s和整體性包覆,在制備工藝流程上較為繁瑣,不利于大規(guī)模的電池自動化工業(yè)生產(chǎn)與商業(yè)化應(yīng)用.目前對電池本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化和制備流程的研究較少,缺乏從電池內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù)角度出發(fā)對電池進(jìn)行性能改善.

本文提出綜合考慮電池結(jié)構(gòu)和制備工藝流程的新型電池設(shè)計方案,采用電容式電池結(jié)構(gòu),融合靜態(tài)電容器高充放電倍率和電化學(xué)電池大能量存儲的優(yōu)點并提高電池低溫性能,利用新型電池含浸技術(shù),保證電池內(nèi)部環(huán)境干燥,減少電池產(chǎn)氣量,制備新型電容式鈦酸鋰電池.

1 鈦酸鋰電池現(xiàn)有問題

石墨及鈦酸鋰電池性能對比如表1所示.鈦酸鋰相較于石墨材料,其特有的結(jié)構(gòu)特性可保證在電池充放電過程中材料結(jié)構(gòu)基本保持不變.在面對Li+的嵌入和脫出時,石墨體積膨脹變化率通常會達(dá)到10%[14],而鈦酸鋰材料體積變化率則在0.2%以下,由此將其作為電池負(fù)極可大幅提升電池循環(huán)壽命.同時鈦酸鋰1.55 V的嵌鋰工作電位也保證了電池在正常工作情況下不會生成SEI膜以及鋰析出,在發(fā)生短路時鈦酸鋰內(nèi)阻將急劇增加,保證不會出現(xiàn)過大的瞬間電流以及溫度提升,極大提高電池的安全性能.但較高的工作電位和鈦酸鋰物質(zhì)較低的電導(dǎo)率會降低電池整體的能量密度,在低溫工作環(huán)境下更加嚴(yán)重,電池應(yīng)用也受到限制[15],同時鈦酸鋰電池在循環(huán)充放電過程中還會出現(xiàn)電池脹氣鼓包的新問題.

表1 石墨及鈦酸鋰電池性能對比

1.1 鈦酸鋰電池高低溫性能

鈦酸鋰電池各溫度環(huán)境下參數(shù)變化如圖1所示.鈦酸鋰電池1.55 V的工作電位在提升電池安全性能的同時導(dǎo)致電池能量密度降低,此缺陷在低溫環(huán)境下會更加明顯.鈦酸鋰電池在低溫環(huán)境下的性能主要受限于鈦酸鋰本身的性質(zhì).在低溫環(huán)境中,鈦酸鋰內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的晶格參數(shù)、氧原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)、原子間鍵長會發(fā)生微小變化,鈦酸鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低.在負(fù)極進(jìn)行的Li+嵌入和脫出反應(yīng)隨之受到影響,Li+的擴散路徑發(fā)生改變[16],在鈦酸鋰中的擴散需要更多的時間,電池充放電性能降低.相關(guān)實驗結(jié)果以及電池內(nèi)部電化學(xué)阻抗譜表明環(huán)境溫度從10 ℃上升至70 ℃的過程中,電池的電荷轉(zhuǎn)移阻抗將由 2 686 Ω 減小至496 Ω,電池性能表現(xiàn)出較高的溫度依賴性[17].

圖1 鈦酸鋰電池各溫度環(huán)境下參數(shù)變化

隨著溫度升高,電池的擴散系數(shù)將由11.60×10-16cm2/s上升至37.77×10-16cm2/s,電池的電化學(xué)性能得到提升,但研究表明通常在40～60 ℃的溫度時,鈦酸鋰電池將達(dá)到其“極限容量”,此時繼續(xù)升高溫度,鈦酸鋰電池的容量并不會再增加[18].

1.2 電池脹氣鼓包問題

鈦酸鋰電池面對的另一問題是其在充放電循環(huán)過程中出現(xiàn)的電池脹氣鼓包現(xiàn)象,該現(xiàn)象將嚴(yán)重影響電池性能.鈦酸鋰物質(zhì)本身雖不會發(fā)生分解產(chǎn)生氣體,但其尖晶石結(jié)構(gòu)極易吸水,從而導(dǎo)致電池內(nèi)部含水量增加,在充放電的過程中水發(fā)生分解由此產(chǎn)生H2,引起電池鼓包膨脹.同時鈦酸鋰較高的工作電位導(dǎo)致電池負(fù)極不會生成SEI膜,電解液將與鈦酸鋰材料直接接觸,鈦酸鋰相較于石墨材料特有的鈦氧鍵(Ti—O)將會催化電解液在鈦酸鋰表面分解,從而產(chǎn)生CO2、CO等氣體,進(jìn)一步加重鈦酸鋰電池的產(chǎn)氣鼓包現(xiàn)象[19].

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與鈦酸鋰電池脹氣的相關(guān)因素較多,溫度、電解液成分以及電池的充放電狀態(tài)等都會影響電池的脹氣鼓包現(xiàn)象.現(xiàn)有研究表明,在電池產(chǎn)氣成分中,H2相對占比最多,電池內(nèi)部電解液的水分含量會極大影響電池內(nèi)部的產(chǎn)氣行為.上海交通大學(xué)吳凱等[20]將不同劑量的去離子水注入到電解液中,并測試不同含水量電解液對電池膨脹體積的影響,結(jié)果表明電池內(nèi)部水分含量越多,單體電池產(chǎn)氣膨脹情況越嚴(yán)重.因此在電池制備過程中應(yīng)盡量保證含浸注液過程在真空無水分的環(huán)境中進(jìn)行,從而減少電池內(nèi)部的水分含量,保證電池內(nèi)部的干燥,降低電池的產(chǎn)氣量.

2 基于新型含浸技術(shù)的電容式結(jié)構(gòu)電池

為解決鈦酸鋰電池存在的低溫環(huán)境下電池性能下降和電池脹氣鼓包問題,從電池結(jié)構(gòu)和電池制備兩個角度改進(jìn)鈦酸鋰電池性能.

2.1 電容式內(nèi)部結(jié)構(gòu)

電容式電池性能參數(shù)及其結(jié)構(gòu)如圖2所示.從電池的內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)及原理出發(fā),運用電容器生產(chǎn)的成熟工藝和技術(shù),模仿電容式結(jié)構(gòu),結(jié)合負(fù)極鈦酸鋰材料和超級電容器正極材料,制備新型電容式鈦酸鋰電池.電容式鈦酸鋰電池融合超級電容器中的雙電極電容器和贗電容器的性質(zhì),融合電池的電化學(xué)反應(yīng)儲能和電容器的物理反應(yīng)儲能,使其具備高倍率充放電性能的同時還具有較高的儲能能量比,對鈦酸鋰電池在低溫下的電池性能有部分提升.

圖2 電容式電池性能參數(shù)及其結(jié)構(gòu)

電容式鈦酸鋰電池[21]工作原理為在電池充電過程中,正負(fù)離子在極板的表面形成與極板電荷相反的離子層,達(dá)到儲存部分電能的目的,同時在電池鈦酸鋰負(fù)極形成的離子層將會與鈦酸鋰發(fā)生快速嵌入反應(yīng),從而儲存更多的能量,實現(xiàn)電容器物理儲能與電池化學(xué)儲能的融合.在放電過程中,在電池兩端接上負(fù)載后,負(fù)載上產(chǎn)生電流,雙極板附近的離子層消失,鈦酸鋰負(fù)極中的鋰離子也順勢脫出,鋰離子重新回到電解液中,參與下一輪的充放電循環(huán).電容式鈦酸鋰電池因結(jié)構(gòu)模仿電容器設(shè)計,在離子層形成和消失過程中都屬于物理反應(yīng),電能的儲存和釋放都非常迅速,擁有電容器式的快速充放電能力,且由于電子在極板間的過程屬于物理反應(yīng),在低溫情況下依然能保持較好的電池容量,可提升鈦酸鋰電池的低溫性能.

2.2 防爆式外部結(jié)構(gòu)

鈦酸鋰電池頂部及底部設(shè)計如圖3所示.盡管鈦酸鋰電池具備優(yōu)異的安全性能,但其在高溫下依舊存在起火爆炸的風(fēng)險,同時在電池內(nèi)部產(chǎn)氣過多、氣壓過高的情況下,電池體積膨脹也可能引起單體電池故障從而導(dǎo)致儲能模組及儲能規(guī)模系統(tǒng)的故障.對此,在電池外部結(jié)構(gòu)上采取新型結(jié)構(gòu)設(shè)計,避免單體電池爆炸引起的連鎖故障,將電池故障控制在單體電池層級.

圖3 鈦酸鋰電池正極頂部及負(fù)極底部設(shè)計

在正極方面以橡膠塞作為電池頂部的封裝部分,當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生熱異常,內(nèi)部溫度升至閾值溫度280 ℃時,頂部橡膠塞將會發(fā)生碳化反應(yīng),在頂部形成氣口,將高溫氣體由電池頂部排出,避免電池內(nèi)部過熱帶來的起火爆炸風(fēng)險,及時阻斷電池模組中的熱蔓延.同時由于鈦酸鋰電池的脹氣特性,電池內(nèi)部將會產(chǎn)生氣體引起電池鼓包,若電池內(nèi)部的氣體溫度未達(dá)到能將頂部橡膠塞碳化的閾值溫度,電池內(nèi)部壓力將持續(xù)增加,電池鼓包至極限時存在爆炸的風(fēng)險.所以在電池負(fù)極底部同樣進(jìn)行防爆設(shè)計,在電池底部添加新型十字形排氣閥,當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大時,底部十字排氣閥將會自動開啟在底部形成氣口,讓未達(dá)到高溫閾值的氣體從電池底部排出,從而降低內(nèi)部壓強,避免電池爆炸.

在電池防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計中綜合考慮電池內(nèi)部溫度和壓強兩個因素,電池高溫時采取頂部橡膠設(shè)計作為電池的防爆手段,電池內(nèi)部壓強大時采取底部排氣閥作為防爆手段,從效果上達(dá)到對電池的雙重防爆保護(hù),提升安全性能,在將其組成大規(guī)模電網(wǎng)級電化學(xué)儲能裝置時可有效避免由于單體電池爆炸引起的規(guī)模性故障.

2.3 新型鋰離子電池含浸技術(shù)

電池內(nèi)部的水分會對鈦酸鋰電池脹氣問題造成較為嚴(yán)重的影響,同時在電池制備流程中各類人為因素會導(dǎo)致電池的不一致性問題,影響由單體電池組成的模組以及規(guī)模儲能裝置的性能.在電池制備過程中采用新型柱形鋰離子電池含浸技術(shù)[22],有效減少電池內(nèi)部水分和雜質(zhì),提高電池含浸速度和制備自動化程度,解決電池的不一致性問題和脹氣問題,提升電池性能的同時使其適用于規(guī)?；a(chǎn).電池含浸技術(shù)性能參數(shù)對比如表2所示.

表2 電池含浸技術(shù)性能參數(shù)對比

將前期制備的電池電芯規(guī)律有序地置入含浸艙中,將含浸艙抽至真空除去雜質(zhì)和水分并通過浸液閥門將電解液注入至含浸艙,在艙內(nèi)對電池電芯進(jìn)行浸漬,如圖4所示.在浸漬過程中通過對含浸艙進(jìn)行循環(huán)抽真空和加壓,提高電芯浸漬速度和效率,隨后排出電解液,并在干燥環(huán)境中完成對電池的封口操作,保證電池的電解液注入和電池封口過程中不會受到空氣中水分的影響干擾,降低電解液中的非必要水分比例,提高電池性能.完成制備后進(jìn)行電池的引腳加入,對電池進(jìn)行首次充電并檢驗其性能,完成電池的化成.

圖4 含浸流程圖

電池制備工藝流程如圖5所示,新型含浸技術(shù)可有效解決現(xiàn)有含浸技術(shù)中局限于對單顆單體電池進(jìn)行注液的問題,可對規(guī)模數(shù)量的同類電池進(jìn)行同時含浸,提高了含浸速度和自動化程度.在含浸過程中通過不斷循環(huán)加壓,使電解液可完全滲透入電池隔膜和正負(fù)極主材涂覆層上,提升電池性能,并且含浸封口過程在全真空中自動化完成,減少了電池內(nèi)部的水分和雜質(zhì),減小電池脹氣問題的影響.

圖5 電池制備工藝流程圖

3 實驗分析與驗證

3.1 實驗條件

將設(shè)計的新型電容式鈦酸鋰電池進(jìn)行各類實驗驗證其性能,選用由本文技術(shù)制作的一定數(shù)量的6種不同規(guī)格和型號的鈦酸鋰電池進(jìn)行不同類型的實驗,相關(guān)電池參數(shù)如表3所示.

表3 實驗電池參數(shù)

實驗過程中采用高精度電池監(jiān)測系統(tǒng)、過充防爆箱、電池擠壓針刺實驗機等設(shè)備對鈦酸鋰電池進(jìn)行循環(huán)測試、高低溫測試、倍率充放電測試,各設(shè)備如圖6所示.

圖6 實驗儀器

3.2 電池倍率循環(huán)測試

循環(huán)壽命測試的實驗數(shù)據(jù)如表4所示.選取改進(jìn)后的不同規(guī)格鈦酸鋰電池HTC1020和HTC1450各10個置于常溫25 ℃下,以1 C、2.8 V的恒流恒壓充至滿電狀態(tài),靜置5 min,再分別以1、10 C的恒流放電到1.5 V,靜置5 min,以同樣的方式進(jìn)行下一個循環(huán)充放電過程,循環(huán)至 1 000 周,記錄不同循環(huán)次數(shù)下的電池容量并取其平均值,計算平均電池容量,繪制容量曲線圖.同時選取10個規(guī)格為2.4 mV/13 500 mA·h的HTC1850鈦酸鋰電池進(jìn)行極端循環(huán)壽命測試,在測試中以3 C的充放電倍率進(jìn)行實驗,將測試循環(huán)次數(shù)大幅增加至 9 548 次,記錄電池的容量變化并取平均值計算容量保持率.

表4 循環(huán)壽命測試的實驗數(shù)據(jù)

由鈦酸鋰電池1和10 C的循環(huán)測試數(shù)據(jù)(見圖7)可知, 設(shè)計改進(jìn)后的鈦酸鋰電池在 1 000 循環(huán)次數(shù)內(nèi)的電池容量衰減較小,兩種不同規(guī)格電池的容量保持率都可以保持在90%以上,相較于循環(huán)壽命通常在500到 1 000 次的傳統(tǒng)石墨負(fù)極鋰離子電池,電池循環(huán)性能得到極大改善.

圖7 HTC1020、HTC1450、 HTC1850循環(huán)壽命容量曲線圖

在更大程度循環(huán)測試情況下,從9 548次電池循環(huán)的容量變化圖中可看出隨著循環(huán)次數(shù)的增加,電池容量出現(xiàn)了衰減但依舊保持在92.5%,電池循環(huán)性能優(yōu)異.出現(xiàn)的電池容量衰減是由于循環(huán)過程中鈦酸鋰負(fù)極與電解液反應(yīng)導(dǎo)致脹氣現(xiàn)象的出現(xiàn),電解液也因此被消耗,導(dǎo)致容量減小[23].但實驗電池在接近1萬次循環(huán)測試中,電池容量依舊可以保持在92.5%且實驗電池未出現(xiàn)體積膨脹和鼓包現(xiàn)象,表示采取的新型含浸技術(shù)可有效減少電池內(nèi)部的水分含量和產(chǎn)氣現(xiàn)象,并以此提升電池循環(huán)壽命及性能.

在兩種倍率循環(huán)測試實驗中,在實驗的初始階段電池容量會出現(xiàn)反常式增加,電池容量保持率超過了100%,這種反常超調(diào)現(xiàn)象是由電池充放電過程中的還原副反應(yīng)和電池溫升引起.而在循環(huán)至 4 000 次左右時電池的容量保持率有顯著下降后又重新上升的變化趨勢,其原因也與鈦酸鋰電池反應(yīng)及內(nèi)部溫度有關(guān).在循環(huán)實驗過程中,鈦酸鋰電池的電池容量在初期由于較多的副反應(yīng)而提升,加快電池內(nèi)部電解液和內(nèi)部微量水分的還原分解,電池容量隨著循環(huán)次數(shù)的增加而呈現(xiàn)較快的下降趨勢,如圖7(b)所示,在循環(huán)次數(shù)達(dá)到 4 000 次左右時電池達(dá)到最低谷.而在下降過程中由于電解質(zhì)成分的減少,電池單位時間產(chǎn)熱量降低,電池溫升下降,極化程度加劇.在到達(dá)最低電池容量時,由于電池在循環(huán)測試實驗中全部置于封閉電池檢測儀器中,箱內(nèi)溫度因電池產(chǎn)熱而升高,在 4 000 次循環(huán)左右處箱內(nèi)溫度對電池產(chǎn)生的溫升與電池此時的內(nèi)部反應(yīng)形成熱量平衡,同時由于電池總?cè)萘繙p少,相關(guān)的副反應(yīng)減少,導(dǎo)致電池容量保持率重新升高,達(dá)到相對穩(wěn)定平衡的循環(huán)充放電狀態(tài).

3.3 電池高低溫測試

3.3.1不同規(guī)格鈦酸鋰電池高低溫特性 本實驗從3種不同規(guī)格類型的HTC0416、HTC1020和HTC1330電池中各選取2個電池進(jìn)行實驗.在常溫、恒流恒壓0.5 C、4.2 V的條件下充電, 將滿電狀態(tài)的電池分別擱置在-30、-20、-10、0、25、75 ℃ 的溫度條件中(低溫擱置12 h, 高溫擱置2 h),以0.5 C的速率放電至3.0 V,記錄電池容量, 將其與傳統(tǒng)鈦酸鋰電池性能進(jìn)行對比.

從實驗結(jié)果(見圖8)看出,電容式鈦酸鋰電池在低溫環(huán)境下電池容量會發(fā)生衰減,且相同規(guī)格的不同電池在低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)依舊會有較大差異,證明電池不一致性問題依舊存在.同時HTC1330、HTC0416兩種規(guī)格的新型電池在-30～0 ℃的溫度環(huán)境中電池容量可穩(wěn)定維持在75%以上,相較于傳統(tǒng)鈦酸鋰電池在-30 ℃ 下低于50%的容量保持率,經(jīng)過電容式結(jié)構(gòu)優(yōu)化和采用新型含浸技術(shù)后的鈦酸鋰電池在低溫環(huán)境下依舊可以保持較好的電池性能.而在75 ℃的較高溫度環(huán)境下,電池容量隨溫度的增加而趨近于初始容量,且在75 ℃時部分電池容量保持率超過了100%,其原因是在電池可承受的溫度范圍內(nèi),溫度的升高可以提升電化學(xué)反應(yīng)速度,在不發(fā)生爆炸起火的前提下增加了電池容量.

圖8 HTC0416、HTC1020、HTC1330高低溫電池性能曲線圖

3.3.2鈦酸鋰電池低溫充放電特性 在 -40 和 -20 ℃ 的情況下對HTC1865電池進(jìn)行1 C的充放電實驗,對比兩種低溫下的充放電實驗數(shù)據(jù),結(jié)果如圖9所示.在低溫環(huán)境-40 和-20 ℃ 下,電池都可維持較好的充放電性能,也可保持較正常的工作電壓,進(jìn)一步驗證電容式電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化可部分提升鈦酸鋰電池在低溫環(huán)境下的性能.同時由圖9(a)和圖9(c)可知,在低溫環(huán)境充電情況下,以電池荷電狀態(tài)(State of Capacity, SOC)作為判別標(biāo)準(zhǔn),在SOC達(dá)到29%左右時電池可達(dá)到正常的充電工作電壓,電池充電反應(yīng)受到的影響較小.而在圖9(b)和圖9(d)中,隨著溫度的降低,放電電壓由標(biāo)稱電壓下降至1.5 V電壓的過程加快,在-40 ℃ 情況下,電池在SOC=57%時,放電電壓下降至1.5 V,而在-20 ℃的溫度環(huán)境下,在SOC=27%下依舊保持2.0 V左右的工作電壓,電池放電反應(yīng)相較于充電反應(yīng)受到溫度的影響更大.

圖9 HTC1865低溫環(huán)境下充放電曲線圖

4 結(jié)論

維持鈦酸鋰電池低溫下的電池性能和減少電池內(nèi)部的水分對鈦酸鋰電池的應(yīng)用至關(guān)重要.本文提出的電容式鈦酸鋰電池設(shè)計架構(gòu),實現(xiàn)了在充放電過程中物理、化學(xué)反應(yīng)的協(xié)同互補,提升了電池的循環(huán)壽命及其低溫電池性能.在電池制備的工藝流程上也創(chuàng)新性地采取新型含浸技術(shù),保證電池整體的密封、干燥,降低鈦酸鋰電池內(nèi)部產(chǎn)氣現(xiàn)象,提升電池性能.制備的新型電池在9 548次循環(huán)測試下可保持92.5%的電池容量,在低溫環(huán)境-30 ℃ 下電池容量保持率可達(dá)到75%以上,也可較快達(dá)到正常充放電工作電壓.電容式鈦酸鋰電池雖能在一定程度上彌補現(xiàn)有電化學(xué)蓄電池的不足,但還存在可以繼續(xù)優(yōu)化改進(jìn)的部分:

(1) 鈦酸鋰電池的脹氣問題依然未能完全解決[24],由于其具體脹氣機理和影響因素還在研究中,減少電解液中的水分比例只能部分解決脹氣問題.

(2) 鈦酸鋰負(fù)極材料的制備較為困難,其材料生產(chǎn)、電池制造以及模組打造的工藝生產(chǎn)方面依舊處于技術(shù)瓶頸階段,若未來要將其大量投入至電網(wǎng)級電化學(xué)儲能裝置的使用中,還需突破其制備工藝的限制.