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如何區(qū)分鋰電池的不同類型?看電池正極材料種類就對(duì)了!

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:5620次  |  2019年11月21日  

鋰電池正極材料有哪些?對(duì)電池性能有何影響?鋰電池正極材料的熱穩(wěn)定溫度越高,說明材料的氧化能力越弱,材料越安全。目前已經(jīng)市場(chǎng)化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產(chǎn)品。鋰電池正極材料具有廣闊的市場(chǎng),前景十分樂觀。

鋰電池正極材料有哪些?

鈷酸鋰(LCO):適合小型電池,實(shí)際容量不高

鈷酸鋰是第一代商業(yè)化正極材料,在幾十年的發(fā)展中逐漸改性和提高,可以認(rèn)為是最成熟的鋰離子電池正極材料。鈷酸鋰具有放電平臺(tái)高、比容量較高、循環(huán)性能好、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但該材料含鈷較多,成本較高。

目前在3C電子電池中,大多數(shù)仍使用鈷酸鋰而并非比容量更高的三元材料,原因是鈷酸鋰材料的壓實(shí)密度大于三元材料,即單位體積內(nèi)能容納的鈷酸鋰量更多。在更為重視體積密度的小型電池中,鈷酸鋰占有著一席之地。

磷酸鐵鋰(LFP):能量密度低,安全性突出

磷酸鐵鋰電池是目前廣受關(guān)注的正極材料之一,理論比容量為170mAh/g,實(shí)際比容量可達(dá)150mAh/g以上。其主要特點(diǎn)是成本低廉,安全性非常好,循環(huán)壽命高,這些特點(diǎn)使得磷酸鐵鋰材料迅速成為研究熱點(diǎn),磷酸鐵鋰電池也在電動(dòng)汽車領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。

三元材料(NCM、NCA)

三元材料是與鈷酸鋰結(jié)構(gòu)極為相似的鋰鎳鈷錳氧化物(LiNixCoyMn1-x-y02)的俗稱,這種材料在比能量、循環(huán)性、安全性和成本方面可以進(jìn)行均衡和調(diào)控。

鎳鈷錳三種元素的不同配置將為材料帶來不同的性能:鎳含量增加將增加材料的容量,但會(huì)使循環(huán)性能變差;鈷的存在可使材料結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,但含量過高會(huì)使容量降低;錳的存在可以降低成本并改善安全性能,但含量過高則會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu),因此找到三種材料的比例關(guān)系以達(dá)到綜合性能最優(yōu)化,是三元鋰電池材料研發(fā)的重點(diǎn)。

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