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如何选择锂电池的正极材料?

如何选择锂电池的正极材料?

来源:
2021/04/24 09:18
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【摘要】:

  如何选择正极材料?

  锂电池的负极材料负责在电池反应中提供锂离子。一般情况下,锂电池正极材料的选择应具备以下特点:

  (1)材料中含有易氧化/还原的离子,如过渡金属;

  (2)使用正极材料可以保证可逆的Li包埋和脱包,有利于获得更高的能量;

  (3)由于Li+是可逆嵌套和脱巢的,因此这些材料应可逆嵌套在Li+中,不改变主体结构,以保证可可的稳定性和可持续性;

  为了保证整个电池能够更稳定的充放电,要求正极的氧化还原电位变化很小,以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导电性,从而减少极化现象。也可能是电池有大电流充放电;

  该材料在正常工作环境下具有良好的稳定性,尽量不与电解液发生反应;

  7. 确保锂离子容易在电极材料中扩散,便于快速充放电;

  今天热稳定性好;

  9. 实际上,这种材料是尽可能便宜和无污染的。

  虽然理论上有很多材料被用作锂电池的正极材料,但一般来说,目前使用的正极材料本身并不能满足所有这些条件。今天的大众市场锂电池和许多年前一样,都是用同样的材料制成的,尤其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工艺,尽可能优化现有的阴极材料,寻找更好的阴极材料。这些常用的锂电池正极材料的性能如表1所示:

  表1常用负极材料性能比较

  正极材料的优缺点

  氧化钴锂(LiCoO2)

  高容量(138mAh/g),循环性能好,可进行大电流充放电

  资源有限,价格高,安全保障差

  锂nickelate (LiNiO2)

  最大容量(180mAh/g),价格更低

  流通不畅,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℃)

  锂电池的基本原理是什么

  锂电池的正极和负极的化合物需要能够可逆地嵌入和释放锂离子。细胞在正常工作状态,以满足工作的需求,金属锂电池用离子存在,他们可以在内部电池阳极材料是正常的嵌入式点阵,并能从晶格,整个工作的情况下,他们必须不断地以这种方式嵌入,遮挡,所以,保持电池工作,发挥其效能,内嵌外拆,不被破坏的是负结构。

 

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