鋰離子電池正極材料的工作原理以及影響正極材料的因素介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-30 15:31
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鋰離子電池的正極材料通常由鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳，常見的正極材料主要成分為LiCoO2，充電時(shí)，在電極兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中，放電時(shí)鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新和正極的化合物結(jié)合，鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。
影響鋰離子電池正極材料的因素
1、結(jié)晶度
晶體結(jié)構(gòu)發(fā)育好，則結(jié)晶度高，有利于Li+擴(kuò)散，材料的電化學(xué)能好；反之，則電化學(xué)性能差。
2、合成時(shí)間及合成溫度
合成時(shí)間影響結(jié)晶度的發(fā)育及反應(yīng)的程度。合成時(shí)間短，反應(yīng)不完全，結(jié)晶度發(fā)育不好，有雜質(zhì)相存在；時(shí)間過長，制備的晶型結(jié)構(gòu)可能發(fā)生很大的變化。
合成溫度影響材料的性能、結(jié)構(gòu)及反應(yīng)程度。低溫合成雖可獲得顆粒較小，比表面積大，但同時(shí)反應(yīng)時(shí)間過長，結(jié)晶性能差，反應(yīng)不完全，雜質(zhì)相多，材料電化學(xué)性能不好；高溫合成反應(yīng)時(shí)間短，結(jié)晶性能較好，反應(yīng)完全，但材料顆粒尺寸較大，比表面積較小，材料電化學(xué)能性能差。
3、粒度
粒度影響材料的比表面積。粒徑過大，比表面積較小，粒體的吸附性相對較差，正極活性材料可能會脫離基體，游離在電解質(zhì)中，一旦和負(fù)極材料接觸，造成局部電池短路。
粒徑過小，比表面積過大，粉體極易團(tuán)聚，難以在有機(jī)溶劑中分散開，電極片活性物質(zhì)分布不均勻，電池性能不降；同時(shí)粒體過細(xì)，易引起表面缺陷，誘發(fā)電池極化，降低正極的電化學(xué)能。
