介紹鋰離子電池正極材料的特點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-07 22:28
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什么是鋰電池正極材料?介紹了鋰離子電池正極材料的特點。鋰離子電池的能量密度、充放電速率、安全性等關(guān)鍵指標主要由陰極材料控制。陰極材料的每一個微小的進步都會給鋰離子電池的性能帶來很大的提高，當(dāng)然也會給材料的加工帶來一定的困難。
什么是鋰電池正極材料?
負極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是商用鋰離子電池中鋰離子的主要來源。目前，鋰鈷氧化物、鋰鐵磷酸鹽、錳酸鋰、鋰鎳鈷錳氧化物(NCM)和鋁酸鎳鎳鈷酸鋰(NCA)已成功開發(fā)應(yīng)用。
鋰離子電池正極材料主要有鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物和聚陰離子正極材料系列。正極材料的安全性、能量密度和功率密度是鋰電池在不同型號中選擇型號的基本依據(jù)。在動力電池的成本中，正極材料的成本超過40%，如何降低正極材料的成本成為了關(guān)鍵。
鋰離子電池正極材料的特性
鋰離子電池正極材料是一種功能陶瓷材料。用于鋰離子電池的材料，鋰離子必須能夠在晶體中自由擴散，晶體的結(jié)構(gòu)決定了運動的尺寸。
鋰離子電池正極材料的主要特點:
1. 鋰鈷氧化物
鋰鈷氧化物因其生產(chǎn)工藝簡單、電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，是國內(nèi)最早實現(xiàn)商業(yè)化的鋰鈷氧化物。同時，氧化鋰鈷具有工作電壓高、充放電電壓穩(wěn)定、適用于大電流充放電、比能高、循環(huán)性能好等優(yōu)點，在小型可充電電池領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
鋰鈷氧化物電池負極材料的缺點是價格昂貴，實際比容量僅為理論容量274mAh/g的50%左右;鋰鈷氧化物的循環(huán)壽命已達到1000倍，但仍需進一步提高。此外，鋰鈷氧化物抗過充能力差，在較高的充電電壓下比容量迅速下降。
2. 三元材料
近年來，層狀鋰嵌入多金屬過渡正極材料發(fā)展迅速，特別是新型的含鈷、鎳、錳的過渡金屬嵌入鋰氧化物復(fù)合材料。
3.錳酸鋰
與鋰鈷酸和鋰鎳酸相比，鋰錳酸電池具有安全性好、抗過充性好、原料錳資源豐富、價格低廉、無毒等優(yōu)點，是極具發(fā)展前景的負極材料。片層狀錳酸鋰作為鋰離子電池的負極材料，其缺點是雖然容量很高，但在高溫下不穩(wěn)定，在充放電過程中容易轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致容量衰減過快。錳酸鋰主要用于中國市場的小電池領(lǐng)域，不能應(yīng)用于高端領(lǐng)域，更不能完全替代鈷酸鋰材料在小鋰電池領(lǐng)域的地位。
4. 磷酸亞鐵鋰
隨著動力電池的發(fā)展，國內(nèi)大多數(shù)制造商傾向于使用磷酸鐵鋰材料。是一種新型的鋰離子電池正極材料。該材料具有能量密度高、價格低廉、安全性好等特點，特別適用于動力電池。由于磷酸鐵鋰生產(chǎn)的技術(shù)門檻較高，在批量生產(chǎn)時，大多數(shù)廠家很難保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。其缺點是電阻率高，電極材料利用率低。
以上是鋰離子電池陰極材料的引入,在鋰離子電池陽極材料的發(fā)展在我國有得天獨厚的優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)化,有一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈和可持續(xù)發(fā)展的良好勢頭:鎳、錳、豐富的礦產(chǎn)資源,有色金屬冶煉技術(shù)成熟,積極和其前身行業(yè)品種齊全,電池,其市場規(guī)模,涵蓋的范圍很廣,電池回收積極布局。
