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三元锂电池是啥充电电池

三元锂电池是啥充电电池

来源:
2021/10/19 14:04
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【摘要】:

  是什么?

  三元电池,或三元电池指三元电池,什么是三元锂电池?第一种是LINi1/3CO1/3MN1/3O2,一种用于制造三元锂电池的三元材料。

  聚合物锂电池

  三元linI1/3Co1/3MN1/3O2的结构特征:

  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

  两者相似,可能会有少量的镍离子占据3A位置,导致混合阳离子占据,使得材料的电化学性能变差。通常在XRD中,(003)/(104)峰的强度比、(006)/(012)峰和(018)/(110)峰的劈裂程度是表征阳离子混合物占位的指标。(003)/(104)峰的强度比一般大于1.2和(006)/

  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,

  在2.8V ~ 4.4V和2.8V ~ 4.5V电势范围内进行电性能测试,放电比容量为159

  在不同的充放电温度(55℃、75℃、95℃)和不同的速率下,材料结构变化不大,具有良好的稳定性、高温性能,但低温性能有待提高。

  锂电池的安全性一直是锂电池商业化的重要手段。电解质在电荷态下的热效应是决定正极材料是否适合锂电池的关键。

  DSC结果表明,充电后的lini1GCo1GmN1/3O2在250~350℃无峰,LiCoO2在160℃和210℃有两个放热峰,LiNiO2在210℃有一个放热峰。三元材料在此温度范围内也有放热和吸热反应,但反应较为温和。

 

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