鋰電池正極材料的選擇必須遵循哪十個(gè)原則？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-27 10:04
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鋰電池正極活性物質(zhì)的選擇還有其特殊的要求，具體來說，鋰電池正極材料的選擇必須遵循以下十個(gè)原則。
①正極材料具有較大的吉布斯自由能，以便與負(fù)極材料之間保持一個(gè)較大的電位差，提供電池工作電壓(高比功率)。
②鋰離子嵌入反應(yīng)時(shí)的吉布斯自由能改變AG小，即鋰離子嵌入量大且電極電位對(duì)嵌入量的依賴性較小，這樣確保鋰電池工作電壓穩(wěn)定。
③較寬的鋰離子嵌入/脫嵌范圍和相當(dāng)?shù)匿囯x子嵌入/脫逸量(比容量大)。
④正極材料需有大的孔徑“隧道”結(jié)構(gòu)，以利在充放電過程中，鋰離子在其中的嵌入/脫逸。
⑤鋰離子在“隧道”中有較大的擴(kuò)散系數(shù)和遷移系數(shù)，來保證大的擴(kuò)散速率，并具有良好的電子導(dǎo)電性，以提高鋰電池的最大工作電流。
⑥正極材料具有大的界面結(jié)構(gòu)和多的表觀結(jié)構(gòu)，以增加放電時(shí)嵌鋰的空間位置，提高其嵌鋰容量。
⑦正極材料的化學(xué)物理性質(zhì)均一，其異動(dòng)性極小，以保證電池良好的可逆性(循環(huán)壽命長)。
⑧與電解液不發(fā)生化學(xué)或物理的反應(yīng)。
⑨與電解質(zhì)有良好的相容性，熱穩(wěn)定性高，來保證電池的工作安全。
⑩具有重量輕，易于制作適用的電極結(jié)構(gòu)，以便提高鋰電池的性價(jià)比。
①正極材料具有較大的吉布斯自由能，以便與負(fù)極材料之間保持一個(gè)較大的電位差，提供電池工作電壓(高比功率)。
②鋰離子嵌入反應(yīng)時(shí)的吉布斯自由能改變AG小，即鋰離子嵌入量大且電極電位對(duì)嵌入量的依賴性較小，這樣確保鋰電池工作電壓穩(wěn)定。
③較寬的鋰離子嵌入/脫嵌范圍和相當(dāng)?shù)匿囯x子嵌入/脫逸量(比容量大)。
④正極材料需有大的孔徑“隧道”結(jié)構(gòu)，以利在充放電過程中，鋰離子在其中的嵌入/脫逸。
⑤鋰離子在“隧道”中有較大的擴(kuò)散系數(shù)和遷移系數(shù)，來保證大的擴(kuò)散速率，并具有良好的電子導(dǎo)電性，以提高鋰電池的最大工作電流。
⑥正極材料具有大的界面結(jié)構(gòu)和多的表觀結(jié)構(gòu)，以增加放電時(shí)嵌鋰的空間位置，提高其嵌鋰容量。
⑦正極材料的化學(xué)物理性質(zhì)均一，其異動(dòng)性極小，以保證電池良好的可逆性(循環(huán)壽命長)。
⑧與電解液不發(fā)生化學(xué)或物理的反應(yīng)。
⑨與電解質(zhì)有良好的相容性，熱穩(wěn)定性高，來保證電池的工作安全。
⑩具有重量輕，易于制作適用的電極結(jié)構(gòu)，以便提高鋰電池的性價(jià)比。
