鋰離子電池正極材料的未來發(fā)展趨勢(shì)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-14 23:11
點(diǎn)擊量：次
鋰電池廠家為您介紹鋰離子電池負(fù)極材料。鋰離子電池的主要組成部分包括電解液、隔離材料、正極和負(fù)極材料等。負(fù)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。
鋰電池廠家為您介紹鋰離子電池負(fù)極材料
鋰離子電池。JPG
鋰離子電池是通過在正極和負(fù)極材料之間來回嵌入鋰離子實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)換的裝置。它也被生動(dòng)地描述為搖椅電池。
負(fù)極材料一直是鋰離子電池的核心。正極材料的主要選擇是可逆的鋰離子電池的重要組成部分——嵌入鋰的過渡金屬氧化物。鋰離子負(fù)極材料主要是氧化物。目前，LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等鋰化合物是常用的陰極材料。
隨著鋰離子電池的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大，陰極材料的使用也由單一向多樣化轉(zhuǎn)變，包括:橄欖石磷酸亞鐵鋰、層狀鋰鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰等，實(shí)現(xiàn)了多種材料的共存。
鋰電池正極材料的工業(yè)化生產(chǎn)工藝較多，合成路線較為復(fù)雜。對(duì)溫度、環(huán)境和雜質(zhì)含量的控制也比較嚴(yán)格。正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料。
一種制備鋰離子電池正極材料的通用方法
1. 固相法
一般來說，碳酸鋰和鈷或鎳化合物經(jīng)過研磨和混合后用于燒結(jié)。該方法工藝簡(jiǎn)單，原料獲取方便。它是鋰電池發(fā)展初期廣泛研究開發(fā)的一種生產(chǎn)方法，國(guó)外技術(shù)相對(duì)成熟。其缺點(diǎn)是陽(yáng)極材料的電容有限，原料混合均勻性差，制備材料的性能穩(wěn)定性差，批次間質(zhì)量一致性差。
2. 復(fù)雜的方法
采用有機(jī)絡(luò)合物法制備了含鋰、鈷或釩離子的絡(luò)合物前驅(qū)體，并進(jìn)行了燒結(jié)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是分子尺度混合，材料均勻性和性能穩(wěn)定性好，陰極材料電容高于固相法，已在國(guó)外作為鋰電池的工業(yè)方法進(jìn)行了測(cè)試，技術(shù)不成熟，國(guó)內(nèi)報(bào)道較少。
3.溶膠-凝膠法
20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的超細(xì)粒子制備方法被用來制備陰極材料。該方法具有復(fù)雜法的優(yōu)點(diǎn)，制備的電極材料的電容得到了很大的提高，是一種國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的方法。缺點(diǎn)是成本高，技術(shù)還處于發(fā)展階段。
鋰離子電池正極材料的未來發(fā)展趨勢(shì)
事實(shí)上，許多科研機(jī)構(gòu)都在努力研發(fā)新的鋰離子電池正極材料，希望能將能量密度、倍增器、壽命等關(guān)鍵指標(biāo)提高到更高的水平。
從技術(shù)的發(fā)展可以看出，未來會(huì)有更多新的陰極材料被生產(chǎn)出來。電力電池正極材料對(duì)成本、安全性能、循環(huán)容量和能量密度都有嚴(yán)格的要求。
在未來的發(fā)展中，有必要加強(qiáng)這方面的研究工作，使鋰離子電池的作用發(fā)揮得更大，這也將帶動(dòng)鋰電池材料的不斷升級(jí)。
隨著鋰電池行業(yè)的發(fā)展，能夠順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行材料研發(fā)的企業(yè)有望成為材料行業(yè)的新星。
