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電池知識

鋰電池正極材料對比 ,鈷酸鋰表現(xiàn)突出!

來源:寶鄂實業(yè)    2019-06-23 19:35    點擊量:

鋰電池正極材料對比 
  1. 鈷酸鋰 
  優(yōu)點:第一代商品化的鋰離子電池正極材料,還有許多不可取代的優(yōu)勢:材料的加工性能很好,密度高,比容量相對較高,材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)性能好,材料的電壓平臺較高且比較穩(wěn)定,是目前最成熟,也是唯一商業(yè)化的正極材料,在短時間內(nèi),特別是在通訊電池領(lǐng)域還有不可取代的優(yōu)勢 
  缺點:價格昂貴、容量幾乎發(fā)揮到了極限、資源緊缺、安全性差等缺陷使得其必然在最近的5到10年內(nèi)遭受被取代命運?,F(xiàn)在取代鈷酸鋰材料有兩個方向,一是在動力電池領(lǐng)域,錳酸鋰和磷鐵酸鋰是最有希望的材料,二是在通訊電池領(lǐng)域,鎳鈷鋰和鎳鈷錳鋰三元材料是最有希望代替鈷酸鋰的正極材料。 
  2. 磷酸鐵鋰 
  優(yōu)點:低廉的價格,較高的安全性能,較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,優(yōu)越的循環(huán)性能使得其作為動力電池和備用電源領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 
  缺點:振實密度低,體積比容量低,電導(dǎo)率低,低溫放電性能差,倍率放電差等問題需要繼續(xù)研究和改進 
  3. 鎳鈷錳 
  優(yōu)點:容量比較高的材料,其比容量比鈷酸鋰高出30%以上,而且和鈷酸鋰有相同的上下限電壓,比較容易規(guī)?;?,價格相對便宜。安全性也相對較好,價格相對較低,與電解液的相容性好,循環(huán)性能優(yōu)異,是最有可能在小型通訊和小型動力領(lǐng)域同時應(yīng)用的電池正極材料,甚至有在大型動力領(lǐng)域應(yīng)用的可能。 
  缺點:材料的合成相對困難,材料的密度相對較低,材料的電壓平臺較低,充放電效率較低,和電解液相容性和安全性差等缺陷,還有待解決。 
  評論:此材料的高容量和高安全性是其他材料無法比擬的,必將最近的幾年內(nèi)推向市場。隨著研究的深入,產(chǎn)業(yè)化會在最近兩年內(nèi)得到迅速發(fā)展。 
  4. 錳酸鋰 
  優(yōu)點:通過多年的研究,材料的性能得到較大的改善。其較高的安全性,低廉的價格,使其在動力電池領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景 
  缺點:比容量相對較低,高溫循環(huán)較低。 
  評論:通過最近幾年的研究,改性錳酸鋰循環(huán)性能得到一定的改善,比容量得到一定的提高。高溫性能得到良好的解決,加快了產(chǎn)業(yè)化的步伐。在動力電池領(lǐng)域改性錳酸鋰較高的安全性,低廉的價格,優(yōu)于鐵鋰的密度,使其成為最有希望的動力電池材料。其在未來的5年內(nèi)可能會成為鉛酸電池的主要替代品,成為主要的啟動電源、UPS電源和后備電源,成為二次電池的老大。 
  改性錳酸鋰--完美單晶八面體 。
第一代商品化的鋰離子電池正極材料,還有許多不可取代的優(yōu)勢:材料的加工性能很好,密度高,比容量相對較高,材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)性能好,材料的電壓平臺較高且比較穩(wěn)定,是目前最成熟,也是唯一商業(yè)化的正極材料,在短時間內(nèi),特別是在通訊電池領(lǐng)域還有不可取代的優(yōu)勢 
  缺點:價格昂貴、容量幾乎發(fā)揮到了極限、資源緊缺、安全性差等缺陷使得其必然在最近的5到10年內(nèi)遭受被取代命運?,F(xiàn)在取代鈷酸鋰材料有兩個方向,一是在動力電池領(lǐng)域,錳酸鋰和磷鐵酸鋰是最有希望的材料,二是在通訊電池領(lǐng)域,鎳鈷鋰和鎳鈷錳鋰三元材料是最有希望代替鈷酸鋰的正極材料。鋰離子二次電池正極材料(鈷酸鋰)的液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液經(jīng)過加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過篩即得到鈷酸鋰粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有合成溫度低,得到的產(chǎn)品純度高、化學(xué)組成均勻等優(yōu)點。測試用全自動F-Sorb2400比表面積測試儀。

 
  特點
 
  1、電化學(xué)性能優(yōu)越
 
  a.每循環(huán)一周期容量平均衰減﹤0.05%
 
  b.首次放電比容量﹥135mAh/g
 
  c.3.6V初次放電平臺比率﹥85%
 
  2、加工性能優(yōu)異
 
  3、振實密度大, 有助于提高電池體積比容量 
 
  4、產(chǎn)品性能穩(wěn)定, 一致性好
 
  產(chǎn)品型號
 
  R747 振實密度2.4-3.0g/cm3, 典型值為2.5,粒度 D506.0-8.5um;
 
  R757 振實密度2.4-3.2g/cm3, 典型值為2.6, 粒度D506.5-9.0um;
 
  R767 振實密度2.3-3.0g/cm3, 典型值為2.5, 粒度D508-12um;
 
  技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
 
  1、名稱: 鈷酸鋰 分子式: LiCoO2 分子量: 97.88
 
  2、主要用途: 鋰離子電池
 
  3、外觀要求: 灰黑色粉末, 無結(jié)塊
 
  4、X射線衍射: 對照J(rèn)CDS標(biāo)準(zhǔn)( 16-427) , 無雜相存在
 
  5、包 裝: 鐵桶內(nèi)塑料袋包裝
 
  6、化學(xué)成分與物理性能指標(biāo): 
 
  項目 ITEMS 范圍 
 
  鎳 Ni 0.05% max (wt%) 
 
  錳 Mn 0.01% max (wt%) 
 
  鐵 Fe 0.02% max (wt%) 
 
  鈣 Ca 0.03% max (wt%) 
 
  鈉 Na 0.01% max (wt%) 
 
  酸堿性 PH 9.5-11.5 
 
  含水量( 105ºC干燥失重量, %) Moisture (wt% loss at 105ºC) <0.05 
 
  比表面積( m2/g) BET surface Area (m2/g) 0.2-0.6 (全自動F-Sorb2400比表面積測試儀BET法檢測)
 
  振實密度 (g/cm3) Tap Density (g/cm3) 1.7-2.9 
 
  粒徑大小-D50 (μm) PSD- D50 (μm) 5-12 
 
  粒徑大小-D10 (μm) PSD- D10 (μm) 1-5 粒徑大小-D90 (μm) PSD-D90 (μm) 12-25
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