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当前锂离子电池正极材料的特性和类型分析
Viking代理 2024-04-28

您知道锂离子电池的正极材料是什么吗?随着社会的飞速发展,我们的锂离子电池正极材料也在迅速发展,那么您知道锂离子电池正极材料的详细分析吗?接下来,让编辑带领我们来学习更多有关的知识。

锂离子电池的能量密度,充放电率,安全性等关键指标主要受正极材料的限制。

正极材料的每一个小改进都会为锂离子电池的性能带来巨大的改进,当然,这也会给材料加工带来一定的困难。

阴极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,也是目前商用锂离子电池中锂离子的主要来源。

它的性能和价态对锂离子电池影响更大。

目前,成功开发和使用的正极材料主要包括钴酸锂,磷酸铁锂,锰酸锂,三元材料如锰酸锂镍钴(NCM)和铝酸锂镍钴(NCA)。

作为动力锂离子电池的核心,正极材料约占新能源汽车制造成本的30-40%。

目前,已经大规模上市的主要应用包括磷酸铁锂,锰酸锂和三元材料三类,锰酸锂镍钴和铝酸锂镍钴。

其中,磷酸铁锂和锰酸锂材料的基础研究技术突破空间不大,其能量密度和重要技术指标已接近其应用极限。

从技术进步的角度来看,三元材料具有能量密度高,循环寿命长,可靠性高等优点,已逐渐成为动力锂电池正极材料的主流。

钴酸锂目前是商业锂离子电池中最成功和最广泛使用的正极材料。

就可逆性,放电容量,充放电效率和电压稳定性而言,它是相对良好的。

LiCoO2属于α-NaFeO2型结构。

它具有二维分层结构,适用于锂离子的脱嵌。

其理论容量为274mAh / g。

然而,在实际应用中,由于结构稳定性的限制,仅去除了Li +的晶格一半,因此实际比容量约为140mAh / g,其平均工作电压高达3.7V。

锰酸锂电池与钴酸锂和镍酸锂相比,具有安全性好,抗过充性好,原料锰资源丰富,价格低廉,无毒等优点。

它是一种很有前途的正极材料。

使用层状锰酸锂作为锂离子电池的正极材料的缺点是,尽管它具有高容量,但在高温下不稳定,并且在充电和放电过程中容易转变成尖晶石结构,导致容量过度衰减。

中国市场上锰酸锂的使用仍主要定位在小型电池领域,而高端电池无法使用,更不用说完全取代钴酸锂材料在小型锂电池中的地位了。

镍酸锂(LiNiO2)具有立方岩盐结构,与LiCoO2相同,但价格低于LiCoO2。

LiNiO2的理论容量为276mAh / g,实际比容量为140〜180mAh / g,工作电压范围为2.5V〜4.2V,无过充或过放限制,高温稳定性,自放电率低,无污染,是一种层状化合物,在LiCoO2之后已经得到了更多的研究。

在锂离子电池及其下游产业的快速发展的带动下,锂离子电池正极材料的数量迅速增加。

2016年,锂离子电池正极材料的全球销量达到31.74万吨,同比增长42.1%,2011年至2016年的年均复合增长率为32.17%。

从应用结构的角度来看,锂电池正极材料市场可细分为小型锂电池正极材料市场和动力锂电池正极材料市场。

以上是对锂离子电池正极材料相关知识的详细分析。

我们需要继续在实践中积累经验,以便我们可以设计更好的产品并更好地发展我们的社会。