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现在的锂离子电池正极材料特点以及种类解析



  你知道锂离子电池正极材料有哪些吗?随着社会的快速发展,我们的锂离子电池正极材料也在快速发展,那么你知道锂离子电池正极材料的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。

  锂离子电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标,主要受制于正极材料。正极材料的每 小小的进步,都能给锂离子电池的性能带来巨大的提升,当然,也会给材料加工带来一定的难度。正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,也是目前商业化锂离子电池中主要的锂离子来源,其性能和价袼对锂离子电池的影响较大。目前研制成功并得到应用的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。

  正极材料作为动力锂离子电池的 ,占新能源整车制造成本大约30~40%。目前已大规模市场化应用的重要包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂三种类型。其中,磷酸铁锂和锰酸锂材料在基础研究方面已没有太大技术突破空间,其能量密度和重要技术指标已接近应用极限。从技术进步的角度看,三元材料由于具有高能量密度、较长循环寿命、较高可靠性等优点,逐渐成为动力锂电正极材料的主流。

  锂钴氧化物是现阶段商品化锂离子电池中应用 成功、 广泛的正极材料。其在可逆性、放电容量、充放电效率和电压稳定方面是比较好的。LiCoO2属于α-NaFeO2型结构,它具有二维层状结构,适合锂离子的脱嵌,其理论容量为274mAh/g,但在实际应用中,由于结构稳定性的限制, 多只能把晶格中的一半Li+脱出,因此实际比容量约为140mAh/g 左右,其平均工作电压高达3.7V。

  与钴酸锂和镍酸锂相比,锰酸锂电池具有安全性好、耐过充性好、原料锰的资源丰富、价格低廉及无毒性等优点,是很有发展前途的一种正极材料。层状锰酸锂用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。锰酸锂在中国市场的使用还主要定位在小型电池领域,无法应用于高端领域,更不能完全取代钴酸锂材料在小型锂电的地位。

  镍酸锂(LiNiO2)为立方岩盐结构,与LiCoO2相同,但其价格比LiCoO2低。LiNiO2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,无过充或过放电的限制,具有高温稳定性好,自放电率低,无污染,是继LiCoO2之后研究得较多的层状化合物。

  受锂离子电池及其下游行业快速发展的驱动,锂离子电池正极材料上升较为迅猛,2016年 锂离子电池正极材料销量达到31.74万吨,同比上升42.1%,2011-2016年年均复合上升率为32.17%。从应用结构看,锂电正极材料市场可以细分为小型锂电正极材料市场和动力锂电正极材料市场。

  以上就是锂离子电池正极材料的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

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