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锂离子电池正极材料?锂离子电池正极材料按空间结构不同分为?

作者:奥源电气网
文章来源:本站

  随着全球经济不断发展,能源危机逐步加深、环保意识不断增强,作为新能源及环保低碳的动力电池产业得到迅猛发展,而锂离子电池凭借其优异的性能、成熟的技术成为众多动力电池的主流发展方向。锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜构成,依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,具有反复充电的能力,随着材料种类、性能技术不断突破和生产成本的有效控制,锂离子电池质轻、续航里程长、适用范围广、能量密度高、输出功率高的优势将逐步得到体现,被作为主要的动力电池发展,是当今新能源车动力电池的主要类型。

  一、锂离子电池正极材料

  目前国内外产业化应用的锂离子动力电池正极材料有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元(镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂)、镍酸锂材料;主要生产企业有湖南杉杉新材料有限公司、湖南瑞翔新材料股份有限公司、北大先行科技产业有限公司、北京当升材料科技股份有限公司、天津巴莫科技股份有限公司、宁波金和新材料股份有限公司、深圳市天骄科技有限公司等。

  第一种具有层状结构的钴酸锂、镍酸锂正极材料;

  第二种具有尖晶石结构的锰酸锂正极材料;

  第三种具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料;此外还有三元材料。磷酸铁锂正极材料的理论比容量为170mA/g,电压平台为3.7V,在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能,因此成为现今动力、储能电池领域研究和生产开发的重点。

  其中钴酸锂的商业化应用走的最早,第一代商业化应用的锂离子电池就是SONY在1990年推向市场的钴酸锂离子电池,随后在消费类产品中得到大规模应用。锰酸锂的商业化应用,重要在动力锂电池领域,是锂离子电池一个比较重要的分支。如日产的leaf纯电动轿车采用了日本AESC公司的锰酸锂离子电池,早期的雪弗兰Volt也采用韩国LG化学的锰酸锂离子电池。

  1.主要的正极材料

  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。

  

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