钜大LARGE | 点击量:753次 | 2021年02月22日
正极材料对铁锂离子电池性能有什么影响
①电芯能量密度
每种正极材料都有其理论能量密度,选择了一种正极材料,就选择了电芯能量密度的上限。正极材料的用量设计和加工制作过程中的振实密度也对电芯成品的能量密度出现影响。
②电芯功率密度
不同的正极材料种类,决定了电池充放电功率的大体范围。材料的一些细节,作为辅助因素,也会对功率特性造成影响。比如,正极材料的晶体结构稳定性,颗粒尺寸,掺杂原子,碳包覆工艺,材料的制备方法等。以上因素最终都是通过影响正极材料容纳锂离子的能力和脱嵌嵌入通道的通畅性来影响锂离子电池的功率密度。
锂离子电池正极材料有什么?
●钴酸锂(LCO):适合小型电池,实际容量不高
钴酸锂是第一代商业化正极材料,在几十年的发展中逐渐改性和提高,可以认为是最成熟的铁锂离子电池正极材料。钴酸锂具有放电平台高、比容量较高、循环性能好、合成工艺简单等优点。但该材料含钴较多,成本较高。
目前在3C电子电池中,大多数仍使用钴酸锂而并非比容量更高的三元材料,原因是钴酸锂材料的压实密度大于三元材料,即单位体积内能容纳的钴酸锂量更多。在更为重视体积密度的小型电池中,钴酸锂占有着一席之地。
●磷酸铁锂(LFP):能量密度低,安全性突出
磷酸铁锂离子电池是目前广受关注的正极材料之一,理论比容量为170mAh/g,实际比容量可达150mAh/g以上。其重要特点是成本低廉,安全性非常好,循环寿命高,这些特点使得磷酸铁锂材料迅速成为研究热点,磷酸铁锂离子电池也在电动汽车领域有了广泛的应用。
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