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三元锂电池的优势与缺陷

三元锂电池的优势与缺陷

来源:
2021/10/14 16:43
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【摘要】:

  三元:正极材料是和三元正极材料(Li(NiCoMn)O2),具体是指正三、负三石墨。另一个正极是三元的,而负极是钛酸锂,通常称为钛酸锂,而不是普通的三元材料。

  1. 三元锂电池的优点:

  三元锂电池比普通锂离子钻头具有更高的能量密度和更好的循环性能。目前,随着配方和结构的不断完善,电池标称电压已达到3.7V,容量已达到或超过硼酸锂电池的水平。

  Lini1/3co1/3mn1/3o2负极材料为单一的a - nafeo2层状岩盐结构,具有类似于LiCoO2的六方结构,空间点群为R3m。在岩盐结构中锂离子占据3a位置(111),过渡金属离子占据3B位置,氧离子占据6C位置。每个过渡金属原子周围都有6个氧原子,形成MO6八面体结构,锂离子被嵌入到过渡金属原子和氧原子形成的Ni1/3Co1/3MN1/3O层中。因为二价镍(0.069nm)和锂(0.076nm)的半径

  当(012)和(018)/(110)峰明显分裂时,材料层状结构明显,电化学性能良好。电池参数A = 2.8622A, C = 14.2278A。镍、金刚石和锰分别存在于+2、+3和+4价晶格中,并含有少量的Ni3+和Mn3+。在充放电过程中,除了Co3+/4+的电子转移外,还存在Ni2+/3+和Ni3+的电子转移,这也使得材料具有更高的比容量。Mn4+只是一种结构材料,不参与氧化还原反应。Koyama等人提出了两种描述LiNi1sCou3Mnm3O2的晶体结构模型

  R30上层结构[Ninaco1sMn1]层复杂模型,单位参数A =4.904

  交流= 13.884。简单模型的晶格形成能-0.17ev, CoO2, NiO2和MnO2层有序聚集,晶格形成能+0.06ev。因此,在适当的合成条件下,可以形成第一种模型,使晶格在充放电过程中体积变化最小,能量降低,有利于保持晶格的稳定性。

  LINi1/3Co1/3MN1/3O2的电化学性能和热稳定性

  锂电池负极材料linI1/3Co1/3MN1/3O2具有较高的锂离子扩散容量,理论容量为278mAh/g。在充电过程中,有两个3.6V到4.6V的平台,一个在3.8V左右,另一个在4.5V左右,这很重要,因为有两个功率对Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+。高达250mAh/s的容量是理论容量的91%。在2.3V ~ 4.6V电压范围内,放电比容量为190mAh/g,循环100次后可逆比容量大于190mAh/g。当2.8 v ~ 4.3 v时,

  2. 三元锂电池的缺点:

  三元材料动力锂电池主要包括镍钻铝酸锂电池、镍钻锂锰酸电池等。高温结构不稳定,在高温下安全性差,且pH值高,容易造成单体气体失效。在目前的条件下,成本并不低。

 

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