詳解鋰離子電池工藝進(jìn)展現(xiàn)狀
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-03 14:46
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目前，研究和應(yīng)用最廣泛的高壓陰極材料是二維層狀結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物。該結(jié)構(gòu)為α-NaFeO 2型，更適合鋰離子的插層和去除。鋰鈷氧化物的理論能量密度為274mAh/g，生產(chǎn)工藝簡單，電化學(xué)性能穩(wěn)定，市場占有率高。鋰鈷氧化物的實際能量密度約為167 mAh/g（工作電壓為4.35V）。提高其工作電壓可以顯著提高其能量密度。例如，將其工作電壓從4.2V提高到4.35V，可以使其能量密度增加約16%。
然而，在Gaodianya下，鋰離子被嵌入并多次從材料中退化，導(dǎo)致鋰鈷酸的結(jié)構(gòu)從三方體系轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡斌w系。此時，鈷酸鋰材料不再具有嵌入和去活化鋰離子的能力，同時，正物質(zhì)的粒子變得松散并從設(shè)定的流體上脫落，導(dǎo)致電池內(nèi)部電阻增大，電化學(xué)性能差。
目前，鈷酸鋰正極材料的改性主要從摻雜和涂覆方面提高了材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和界面穩(wěn)定性 鋰鈷氧化物高壓材料已應(yīng)用于高能量密度電池中。
例如，高端手機(jī)電池制造商對電池的性能提出了更高的要求，這主要反映了對能量密度的更高要求。例如，以碳為負(fù)極的4.35V手機(jī)電池的能量密度約為660Wh/L，4.4V手機(jī)電池的能量密度約為740Wh/L，這就需要正極材料。較高的壓實密度、較高的空間利用率、高、高壓下的材料結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性。
但鋰鈷氧化物電極材料存在鈷資源缺乏、價格昂貴等缺點。另外，鈷離子具有一定的毒性，限制了其在動力電池中的廣泛應(yīng)用。
