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什么因素导致锂电池正极材料的安全性?

什么因素导致锂电池正极材料的安全性?

来源:
2021/05/10 10:39
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【摘要】:

  什么决定了阴极材料的安全性?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。负极材料决定了锂电池的能量密度、寿命和安全性,约占锂电池成本的30%。

  锂阴极material.

  什么决定了锂电池正极材料的安全性?

  在普通正极材料中,锂离子的含量大于正极材料的离子容量,从而改善锂电池的功率特性和循环。温度越高,材料的热稳定性,氧化能力较弱的材料,安全信息,以确保阴极材料与电解液反应不很重要,取决于阴极材料本身的热稳定性和电解液的兼容性。

  ◆电池能量密度

  每一种锂电池正极材料都有一个理论能量密度。如果你选择了正极材料,你就选择了电池能量密度的上限。在阴极材料的设计和制造过程中,电池的能量密度也受到阴极材料用量的影响。

  ◆电池功率密度

  不同的正极材料决定了锂电池充放电功率的一般范围。一些细节的材料,作为辅助因素,也可以影响功率特性。如正极材料的晶体结构稳定性、粒子大小、掺杂原子、碳包覆技术、材料制备方法等,这些因素最终影响锂电池的功率密度、正极材料容纳锂离子的容量和平滑的不嵌入通道。

  ◆电池寿命

  影响锂电池循环寿命的因素很多,都与正极材料有关。重要的因素包括正极材料在循环使用过程中活性物质的丢失,以及正锂离子在充放电过程中材料结构中造成的容量衰减。阴极材料中的杂质,如单质铁和三价铁,可能与电解液相互作用产生不良用途或造成内部微短路。

  锂电池正极材料的基本要求

  首先,材料本身具有高电势,与正极材料形成较大的电位差,从而导致了高能量密度的核心设计。同时,带电离子的插入和断开对电极电位的影响很小,所以在充放电过程中不会出现过大的电压波动,也不会对其他电气系统造成不利影响。

  其次,该材料具有较高的锂含量,且锂离子包埋可逆。这是高容量的先决条件。有一种阴极材料,理论上有很高的容量,但是一半的锂离子,在第一次插入后就失去了活性。这种材料在商业上不可行。

  第三,锂离子扩散系数大,锂离子在材料中的移动速度快,具有较强的包埋和脱包埋能力。它是影响电池内阻和功率特性的一个因素。

  四是材料比表面积大,嵌入锂的位置。由于锂离子的比表面积大,嵌入通道短,更容易嵌入和脱嵌入。同时槽要浅,埋入锂的位置要足够。

  五是与电解液相容性好,热稳定性好,安全可靠。锂电池正极材料不易与电解液发生反应,在较高温度下结构稳定,仍不易与电解液发生反应。这些材料没有为电池提供额外的热量积累,减少了电池进入加热阶段的可能性。

  第六,材料易取,加工性能好。该材料的优点是成本低,易于加工,电极结构稳定。

  锂电池正极材料价格走势

  当谈到锂电池正极材料的价格时,人们首先想到的就是锂电池的价格。事实上,锂离子正极材料的价格是锂电池的重要组成部分。据测算,锂电池正极材料的价格约占25%~35%。

 

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