鈷酸鋰電池與聚合物鋰電池有何區(qū)別?它們的用途分別是什么?
鈷酸鋰電池是以合成的鈷酸鋰(化學(xué)分子式LiCoO2)化合物作為正極材料活性物質(zhì)的鋰離子電池,在所有的充電鋰電池中,鈷酸鋰是最早應(yīng)用的正極材料,鈷酸鋰電池也是循環(huán)性能最好的。
一、鈷酸鋰電池的優(yōu)勢:
鈷酸鋰電池是電化學(xué)性能優(yōu)越的鋰電池,容量衰減率小于0.05%,首次放電比容量大于135mAh/g,電池性能穩(wěn)定,一致性好,另外,在工藝上容易合成,安全性能好。鈷酸鋰電池的工作溫度為-20~55℃。
二、鈷酸鋰電池的不足:
1、鈷的價格高,僅產(chǎn)于非洲的一部分地區(qū),有地域紛爭及價格變動的風(fēng)險;2、LiCoO2的巖鹽性結(jié)構(gòu),可去除的鋰僅為原來比例的大約50%,就是說,過充時基本結(jié)構(gòu)會發(fā)生破壞,失去可逆充放電循環(huán),這使得鈷酸鋰電池存在過充安全隱患,需要附加電路保護板;3、熱穩(wěn)定性和毒性指標(biāo)不夠理想,對策較為復(fù)雜。
三、鈷酸鋰電池的制備,主要技術(shù)表現(xiàn)在鋰粉的制造上:鈷酸鋰電池使用液相合成工藝,將鋰鹽、鈷鹽分別溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液經(jīng)加熱濃縮成凝膠,凝膠體在高溫下煅燒形成的粉體碾磨過篩即得到鈷酸鋰粉。
四、鈷酸鋰電池的應(yīng)用:鈷酸鋰電池因具有容易合成、電壓平臺高、比能量適中,特別是循環(huán)性能優(yōu)越,而成為鋰離子電池的主流。但是鈷儲量的不足和制備中對其毒性與過充的克服,加大了鈷酸鋰電池的成本,因而鈷酸鋰的市場一般定位于便攜式設(shè)備而不適用于大型動力。
聚合物鋰離子電池簡稱聚合物鋰電,這是與液態(tài)鋰離子電池相對應(yīng)而言的。聚合物鋰電的根本特征是:正極、負極或電解質(zhì)三項要素中至少有一項使用高分子材料。實用中的聚合物鋰電是在正極或者電解質(zhì)中采用了高分子材料。
聚合物鋰電之得名始于其電解質(zhì)的非液態(tài)結(jié)構(gòu),發(fā)展到現(xiàn)在,聚合物鋰電可以分為三種類型。
1、固體電解質(zhì)聚合物鋰電:電解質(zhì)為聚合物與鹽的固體混合體,適于高溫使用;
2、凝膠狀電解質(zhì)聚合物鋰電:是在固體聚合物電解質(zhì)中加入了增塑劑,提高了離子電導(dǎo)率;
3、正極聚合物鋰電:是采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,使得聚合物鋰電能量大大提升。
聚合物鋰電是目前性能最優(yōu)越的鋰電池,甚至可以說是性能最優(yōu)異的電池。聚合物鋰電的單位能量比液態(tài)鋰離子電池提高了50%,在容量、壽命方面有了大幅度的提高,在安全性、工作條件適應(yīng)性和環(huán)保性能方面的優(yōu)勢使其成為一代全新的鋰離子電池。
聚合物鋰電主要應(yīng)用于便攜式產(chǎn)品,如筆記本電腦、移動電源等,目前,聚合物鋰電在設(shè)計中出現(xiàn)了可薄形化、任意面積化與任意形狀化方向,這些優(yōu)點為聚合物鋰電池的市場增長提供了很大的彈性空間。
















