動力鋰電池正極材料特點有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2021-08-30 20:45
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從目前市場用量來看,鋰電池正極材料仍以鈷酸鋰為主,除了其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性佳、能量密度高的特性外,最早應用于可攜式電子裝置等小型電池領(lǐng)域也是一大原因。
為了要提高這部分可攜式電子裝置電池電容量及降低材料成本,三元系的材料在可攜式裝置的滲透率可望提升;隨著鋰電池爆炸事件陸續(xù)發(fā)生后,正極材料研究重點轉(zhuǎn)向安全性開發(fā),其中錳酸鋰電容量雖然較低,但其安全性較高,也讓其在大型鋰電池或動力電池市場滲透率逐年提升。
目前最有希望應用于動力鋰電池的正極材料主要有改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料,鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成本高和價格波動大等原因,普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。
不同的材料體系各有特點,有著各自的應用領(lǐng)域和市場需求
1、鈷酸鋰因為其較高的能量密度和較小的電池體積,在商用動力電池領(lǐng)域占有較高的份額。但是其較高的價格和不耐高溫的安全性問題則一直被詬病。
2、磷酸鐵鋰的主要體現(xiàn)在安全性和循環(huán)壽命上,主要的決定因素來自于磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu),一方面導致磷酸鐵鋰較低的離子擴散能力,另一方面也使它具備了較好的高溫穩(wěn)定性和良好的循環(huán)性能。
3、錳酸鋰電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點,錳酸鋰電池在推薦目錄上新能源客車占比量最高,尤其是錳酸鋰電池在物流車上的應用,推動了國內(nèi)錳酸鋰的生產(chǎn)。
4、三元鋰正極材料綜合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三中材料的優(yōu)點,在同一只電芯內(nèi)部形成協(xié)同效應,兼顧了材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、活性和較低成本三個要求,是三種主要正極材料中能量密度最高的一種。其低溫效果也明顯的好于磷酸鐵鋰電池。
動力鋰電池正極材料是決定電動汽車性能的關(guān)鍵因素。電動車要求電池具有比能量高、比功率大、自放電少、價格低廉、使用壽命長及安全性好等特性,相應的正極材料也應滿足相同的要求。正極材料是電池中鋰離子之源,其性能直接關(guān)系到電池性能,是鋰電能量密度的基礎(chǔ),是鋰電池中最關(guān)鍵的功能材料。
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