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说明锂电池正负极材质成份

说明锂电池正负极材质成份

来源:
2021/04/15 17:43
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【摘要】:

  正负材料,有什么害处呢?锂电池一般由正极材料、负极材料、隔膜、电解液、电池芯和电池包组成。负极材料一直是锂电池的核心。负极材料是电池充电过程中锂离子和电子的载体,起着储存和释放能量的作用。正极材料占锂电池成本的5%-15%左右,是锂电池的重要原料之一。

  锂电池正极材料的重要组成部分

  正极材料的安全性、能量密度和功率密度是选择不同类型锂电池的基本依据。常用的正极材料有:钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等三元材料。

  1. 锂钴氧化物:第一种商业上成功的锂电池正极材料。由于钴资源稀缺、价格高、环境毒性等缺点,再加上材料安全性能差、产量相对较低,钴的广泛应用和长期发展受到了极大的限制。锂钴氧化物电池是数字电池的重要组成部分。

  2. 锰酸锂:重要的是尖晶石型锰酸锂。与氧化钴锂相比,具有资源丰富、价格低廉、环境污染少、安全性能好等优点。但尖晶石的结构难以保持完整性,循环能力差。高温循环过程中电解液中锰的溶解以及Jahn-Teller效应也导致了材料电容的严重衰减。

  3.磷酸铁锂:原材料丰富,相比其他材料相对便宜,环保,循环性能好,安全性高,是电动汽车使用的第一种材料。然而,磷酸铁锂材料导电性差,振动密度低,导致体积能量密度低,限制了其进一步的应用。

  4. 三元材料:受锂钴氧化物金属元素掺杂改性的启发,LiNi1-X-YCoxNyo2得到了迅速的发展。三元材料结合了锂钴酸、锂镍酸和锂锰酸(铝酸锂)的优点形成三元溶液,可以充分发挥这三种成分的利用。

  介绍了锂电池正极材料的重要组成部分

  1. 碳材料

  碳阴极是一个通用术语,可分为五大类:石墨、硬碳、软碳、碳纳米管和石墨烯。石墨可分为人造石墨、天然石墨、碳中间相微球。

  2、天然石墨阳极

  天然石墨负极由天然石墨制成,我国天然石墨储量和产量丰富,开采成本低。天然石墨具有较完整的石墨片结构和较高的石墨化率,适合锂离子的脱插和穿梭。未改性天然石墨的缺点是循环性能差。

  3.人造石墨阳极

  -人工石墨碳材料处理,很容易软石墨化碳材料在2500℃以上高温石墨化处理、次级粒子内的碳材料被安排在一个随机的方式,有大量的孔隙结构,这有利于电解液的渗透和阳极锂离子嵌入在航天飞机上,因此,人造石墨负极材料可以提高和提高锂电池的快速充放电速率和次数。

  4. 软碳

  软碳可用于高温(>;-2500℃)石墨化非晶碳。软碳材料的突出优点是可逆比容量高,一般大于300mAh/g,与有机溶剂的相容性更好,因此锂电池循环稳定性好,更适合大电流密度的锂电池充放电。

  碳纳米管

  碳纳米管是一种具有完整石墨化结构的特殊碳材料。由于其特殊的结构,负电极有一个小的深度,短时间旅行,速度快,当删除嵌入的锂,和有一个小极化效应,当巨大的乘数效应和大电流充放电,非常有助于提高锂电池的充放电性能和大的乘数效应和快速充电和放电。

 

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