钜大LARGE | 点击量:849次 | 2021年01月13日
锂离子动力锂电池重要的正极材料有什么?
锂离子动力锂电池重要的正极材料
钴酸锂的容量可达到140mAh/g,质量轻、体积小、充放电电压平稳、电导率高、生产工艺简单;制备方法有高温固相法、溶胶-凝胶法、沉淀法、喷雾干燥法、水热合成法;但高的原材料价格、差的热稳定性及严重的污染问题限制其在电动汽车上的应用。
镍酸锂容量达到190~210mAh/g,环境污染小、自放电率低,合成方法有高温固相法、溶胶-凝胶法;但热稳定性差、容量衰减快。
锰酸锂资源丰富、成本较低、安全性好,有尖晶石和层状结构,比能量在80~120Wh/kg,循环寿命1500次左右。尖晶石锰酸锂的三维隧道结构更加有利用锂离子的嵌入与脱出,成本较低、性能稳定,生产工艺技术较成熟,易实现工业化生产,但容量衰减快、高温循环性能较差;层状锰酸锂容量高,能达到250mAh/g,但循序性能差、高温下不稳定,容量衰减问题较严重,工业化生产较难实现。
磷酸铁锂是橄榄石型结构,比能量可达到100~120Wh/kg,循环寿命长达2000次,有较好的热稳定性和安全性且原材料丰富,而且制造成本低、循环寿命长,在目前的电动汽车中应用较多。但其较低的比能量、比功率限制了在大型纯电动汽车的应用,目前正在向纳米化和高密度的磷酸铁锂能量型方向发展,以满足新能源汽车尤其是客车和专用车辆的要。
总结:正极材料是动力锂离子电池锂源的供应者,从根本上决定了电池的比能量和能量密度。锂离子电池正极材料的发展引领了锂离子电池的发展。