如何选择锂离子电池的正极材料?

如何选择锂离子电池正极材料?

锂离子电池的负极材料重要负责在电池反应中供应锂离子。锂离子电池正极材料的选择一般要具备以下特点:

(1)材料中含有易氧化/还原的离子，如过渡金属;

(2)正极材料的使用可以保证Li的可逆嵌入和脱嵌，有利于更高的能量;

(3)由于Li+要进行可逆的嵌套和去嵌套，为了保证可可的稳定可持续性，要将这些材料可逆的去嵌在Li+中，主体结构不发生变化;

为了保证整个电池能进行更稳定的充放电，要求正极的氧化还原电位变化很小，保证电池电压不会有明显的变化;

材料中的离子和电子具有尽可能高的电导率，从而减少极化现象，也可以是一个电池可以有一个大的电流充放电;

该材料在正常工作环境下具有良好的稳定性，尽量不与电解质发生反应;

7.保证锂离子在电极材料中易于扩散，便于快速充放电;

今天很好的热稳定性;

9.从实际应用来看，这种材料尽可能便宜，无污染。

虽然理论上有很多材料被用作锂离子电池的正极材料，但一般来说，目前使用的正极材料本身都不满足所有这些条件。今天的大众市场锂离子电池与许多年前的材料相同，重要是过渡金属的氧化物。当然，目前的研究人员正在努力探索和改进这一过程，尽可能优化现有的正极材料，寻找更好的正极材料，目前这些常用的锂离子电池正极材料的性能如表1所示:

表1常用阳极材料性能比较

正电极材料的优缺点

氧化钴锂(LiCoO2)

高容量(138mAh/g)，循环性能好，可大电流充放电

资源有限，价格高，安全性差

锂nickelate(LiNiO2)

最高容量(180mAh/g)，价格更低

循环不良，生产控制困难，安全性差

尖晶石锰酸锂(LiMn2O2)

资源丰富，价格低廉，电流充放电性能好，安全性好，污染少

低容量(100-110mah/g)，高温衰减块(50-60℃)

锂离子电池的基本原理是什么

构成锂离子电池正极和负极的化合物要能够使锂离子可逆地嵌入和释放。电池在正常工作状态时,为了满足这份工作的要求,金属锂离子电池用离子存在,他们能够在内部电池阳极材料都是正常嵌入式晶格,并能够从晶格out,在整个工作的条件,他们要不断地以这种方式嵌入,不断out,所以,保持电池的工作,发挥其有效性,嵌入和出现,不破坏的是负晶结构。