鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:993次 | 2020年10月07日
鋰離子電池正極材料是什么?
1.三元材料(NCM、NCA)
三元材料是與鈷酸鋰結(jié)構(gòu)特點(diǎn)極其類似的鋰鎳鈷錳氧化物(LiNixCoyMn1-x-y02)的別名,這樣的材料在能量密度、循環(huán)壽命、安全性能和成本費(fèi)用方面可以進(jìn)行平衡和管控。鎳鈷錳三種元素的不相同配置將為材料帶來不相同的使用性能:鎳成分提升將提升材料的容量,但會使循環(huán)使用性能變差;鈷的存在可使材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)更加穩(wěn)定,但成分過將使容量降低;錳的存在可以降低成本并持續(xù)改善安全性能,但成分過高則會破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.磷酸鐵鋰(LFP)
磷酸鐵鋰是現(xiàn)階段廣受重視的正極材料之一,基本原理比容量為170mAh/g,實(shí)際比容量可達(dá)150mAh/g以上。其重要特點(diǎn)是成本費(fèi)用便宜,安全性能特別好,循環(huán)壽命高,這一些特性使得磷酸鐵鋰材料短時間變成研究分析熱點(diǎn),磷酸鐵鋰離子電池也在電動汽車領(lǐng)域擁有范圍廣的應(yīng)用。
磷酸鐵鋰的缺陷也相比較較顯著,即能量密度低。原因有兩點(diǎn):
一是磷酸鐵鋰材料的電壓僅有3.3V左右,小于別的正極材料,這使得磷酸鐵鋰離子電池儲存能量較低;
二是磷酸鐵鋰導(dǎo)電率較弱,要納米化并進(jìn)行覆蓋才可以獲得良好的電化學(xué)使用性能,這使得材料變得越來越膨松,壓實(shí)度密度較低。
3.鈷酸鋰(LCO)
鈷酸鋰仍是小型鋰離子電池的非常好的選擇。現(xiàn)階段在3C電子電池中,絕大部分仍使用鈷酸鋰而并不是比容量更高一些的三元材料,原因是鈷酸鋰材料的壓實(shí)度密度超過三元材料,即單位體積內(nèi)能容納的鈷酸鋰量更多。在更加重視體積密度的小型電池中,鈷酸鋰占有著立足之地。
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