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申请/专利权人：太仓中科赛诺新能源科技有限公司;贲安能源科技江苏有限公司

摘要：本发明提供一种以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池设计方法及系统，涉及电化学储能与钠离子电池技术领域，该方法包括建立以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池的数学模型；通过测量获取电池中正极活性材料的电位与比容量的关系图，并通过线性拟合得到正极活性材料的电位与比容量的线性关系；基于以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池的数学模型，结合正极活性材料的电位与比容量的线性关系、正极比容量，计算电池能量密度最高时的正极过量比例，并根据正极过量比例确定正极容量与负极容量比例；根据正极过量比例，确定在组装电池前需要对正极活性材料的预充电容量，并进行电池组装。本发明提高了电池的能量密度和性能。

主权项：1.一种以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池设计方法，其特征在于，包括：建立以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池的数学模型，具体包括：首先定义电池的变量和参数，包括：正极比容量为C0mAhg，其中mAhg为每克质量的电池材料提供的电容量；mAh为电容量单位，毫安时；g为质量单位，克；负极比容量为110mAhg；正极容量是负极容量的1+x倍，其中x为正极过量比例，待求量；负极容量为Q0mAh；正极电位与比容量的关系为V2＝gC，其中C是正极的比容量，单位为mAhg；负极电位为V1＝2.1V，V为电压单位，伏特；然后根据电池的变量和参数，建立磷酸钛钠为负极的高能量密度电池的数学模型，包括：正极容量为1+xQ0mAh；负极容量为Q0mAh；正极质量为1+xQ0C0g；负极质量为Q0110g；电池总能量E为正极和负极之间电势差与各自容量的乘积的积分，即 式中，积分区间从到C0是因为当正极过量时，只有部分正极活性材料会参与反应；电极总质量m为： 电池能量密度ρ为： 通过测量获取电池中正极活性材料的电位与比容量的关系图，并通过线性拟合得到正极活性材料的电位与比容量的线性关系；基于以磷酸钛钠为负极的高能量密度电池的数学模型，结合正极活性材料的电位与比容量的线性关系、正极比容量，计算电池能量密度最高时的正极过量比例，并根据正极过量比例确定正极容量与负极容量比例；根据正极过量比例，确定在组装电池前需要对正极活性材料的预充电容量，并进行电池组装。

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