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鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料有什么用途

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3548次  |  2020年11月04日  

1、鈷的用途在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能,但過高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低;


2、鎳的用途在于提高新增材料的體積能量密度.但鎳含量高(即高鎳)的三元材料也會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排,從而造成鋰的析出;


3、錳的用途在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,但過高的錳含量會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu),使材料的比容量降低;所以在以后材料發(fā)展中,在保持錳不變的前提下,提高鎳含量,降低固含量,這個(gè)是成本及容量性能的綜合考慮。


三元材料電池中鈷可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。鎳可以提高新增材料的體積能量密度。錳可以降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。鎳鈷錳三元電池材料做正極的電池相關(guān)于鈷酸鋰離子電池安全性高,但是平臺(tái)太低,用在手機(jī)上會(huì)有明顯的容量不足的感覺,在一些山寨手機(jī)上已經(jīng)有在用三元材料的電池了,特別是容量比較高的電池。


在化合物中,鎳呈現(xiàn)正二價(jià),是重要的電化學(xué)活性元素;錳呈現(xiàn)正四價(jià),不參與電化學(xué)反應(yīng),只對(duì)材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性供應(yīng)保證;鈷是正三價(jià),部分參與電化學(xué)反應(yīng);其重要用途是保證材料層狀結(jié)構(gòu)的規(guī)整度、降低材料電化學(xué)極化、提高其倍率性能。該材料具有比容量高、高電壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性較好等優(yōu)點(diǎn).是目前看來最有應(yīng)用前景的一種鋰離子電池正極材料。


鎳鈷錳憑借低廉的制備成本、高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)壽命在正極材料中的地位逐步顯現(xiàn)出來。今后三元材料的研究的重點(diǎn):優(yōu)化合成工藝,進(jìn)一步降低制備成本;探索新的制備方法,從而制備出具有高倍率性能的如納米三元和具有特殊形貌的高振實(shí)密度三元材料。


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