鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料有什么作用
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-07 10:21
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1、鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但過高的鈷含量會導(dǎo)致實(shí)際容量降低；
2、鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度.但鎳含量高(即高鎳)的三元材料也會導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出；
3、錳的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過高的錳含量會破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，使材料的比容量降低；所以在以后材料發(fā)展中，在保持錳不變的前提下，提高鎳含量，降低固含量，這個是成本及容量性能的綜合考慮。
在三元材料電池中鈷可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。鎳可以提高增加材料的體積能量密度。錳可以降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。鎳鈷錳三元電池材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高，但是平臺太低，用在手機(jī)上會有明顯的容量不足的感覺，在一些山寨手機(jī)上已經(jīng)有在用三元材料的電池了，特別是容量比較高的電池。
在化合物中，鎳呈現(xiàn)正二價，是主要的電化學(xué)活性元素；錳呈現(xiàn)正四價，不參與電化學(xué)反應(yīng)，只對材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供保證；鈷是正三價，部分參與電化學(xué)反應(yīng)；其主要作用是保證材料層狀結(jié)構(gòu)的規(guī)整度、降低材料電化學(xué)極化、提高其倍率性能。該材料具有比容量高、高電壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性較好等優(yōu)點(diǎn)．是目前看來最有應(yīng)用前景的一種鋰離子電池正極材料。
鎳鈷錳憑借低廉的制備成本、高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)壽命在正極材料中的地位逐步顯現(xiàn)出來。今后三元材料的研究的重點(diǎn)：優(yōu)化合成工藝，進(jìn)一步降低制備成本；探索新的制備方法，從而制備出具有高倍率性能的如納米三元和具有特殊形貌的高振實(shí)密度三元材料。
