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鋰電池三元正極材料的優勢主要有哪些

來源:存能電氣  日期:2019-07-09 09:21  瀏覽量:

  鋰電池三元正極材料的優勢主要有哪些?目前,鋰電池正極材料以鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元系正極材料為主,主要應用在3C、動力電池、和儲能領域。鋰電池的主要構成材料中正極材料占有較大比例,并且正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。

  鋰電池三元正極材料的優勢有哪些?

  三元材料因其價格低廉,性能穩定,被稱為是鋰電池的首選材料,而以三元材料為正極的鋰電池更是具有多種優勢。鋰電池三元正極材料因其價格低廉,性能穩定,被稱為是鋰電池的首選材料,而以三元材料為正極的鋰電池更是具有多種優勢。

  1.鋰電池三元正極材料價格不貴,成本低

  2.循環性能好于正常鈷酸鋰

  3.克容量略高于鈷酸鋰

  4.容量與安全性方面比較均衡

  5.耐過充性好、易于合成

  6.在大電流充放電時,極化小。電池可持續3C充電,5C放電的高輸入輸出能力。

  三元鋰電池是鋰電池的一種:主要是指做電池的正極材料,.通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰。

三元鋰電池.jpg

  三元鋰電池有什么優缺點?

  三元鋰電池的最大特點就是單位電能比較大,這是與磷酸鐵鋰電池相比的結果。但是三元鋰電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時起火點較低。所以對三元鋰電池的保護要求很高,以防意外。

  三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優異的電池。三種金屬元素的主要作用和優點如下:

  Co3+:減少陽離子混合占位,穩定材料的層狀結構,降低阻抗值,提高電導率,提高循環和效率性能。

  Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過多的Ni也會因為與Li發生位錯現象導致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結構中的脫嵌越難,導致電化學性能變差。

  Mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩定性。但過高的Mn含量會容易出現尖晶石相而破壞層狀結構,使容量降低,循環衰減。

  能量密度高是三元鋰電池的最大優勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標,決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續航時間更長。

  三元鋰電池在冬季低溫0-5度的氣溫下下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區,下降的會更多一點。

  鋰電池三元材料逐漸向具有更高比容量的高鎳組成鋰電池三元材料發展。通過優化合成工藝、有效的包裹或摻雜,可以提高材料的循環和賠率性能,并且可以提高安全性的同時提高充放電截止電壓,從而獲得更高的比容量。近年來,三元材料中的產量不斷提高。前瞻預判未來三元鋰電池正極材料的比重將會不斷提升。

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