鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:609次 | 2022年05月12日
鋰電池工藝的進(jìn)展現(xiàn)狀如何?
高壓鋰離子電池的性能重要取決于活性材料和電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。正極材料是最關(guān)鍵的芯材,電解質(zhì)的匹配效果也很重要。
目前,研究和應(yīng)用最廣泛的高壓陰極材料是二維層狀結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物。該結(jié)構(gòu)為α-NaFeO2型,更適合鋰離子的插層和去除。鋰鈷氧化物的理論能量密度為274mAh/g,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,電化學(xué)性能穩(wěn)定,市場(chǎng)占有率高。鋰鈷氧化物的實(shí)際能量密度約為167mAh/g(工作電壓為4.35V)。提高其工作電壓可以顯著提高其能量密度。例如,將其工作電壓從4.2V提高到4.35V,可以使其能量密度新增約16%。
然而,在Gaodianya下,鋰離子被嵌入并多次從材料中退化,導(dǎo)致鋰鈷酸的結(jié)構(gòu)從三方體系轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡斌w系。此時(shí),鈷酸鋰材料不再具有嵌入和去活化鋰離子的能力,同時(shí),正物質(zhì)的粒子變得松散并從設(shè)定的流體上脫落,導(dǎo)致電池內(nèi)部電阻增大,電化學(xué)性能差。
目前,鈷酸鋰正極材料的改性重要從摻雜和涂覆方面提高了材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和界面穩(wěn)定性鋰鈷氧化物高壓材料已應(yīng)用于高能量密度電池中。
例如,高端手機(jī)電池制造商對(duì)電池的性能提出了更高的要求,這重要反映了對(duì)能量密度的更高要求。例如,以碳為負(fù)極的4.35V手機(jī)電池的能量密度約為660Wh/L,4.4V手機(jī)電池的能量密度約為740Wh/L,這就要正極材料。較高的壓實(shí)密度、較高的空間利用率、高、高壓下的材料結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
但鋰鈷氧化物電極材料存在鈷資源缺乏、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。另外,鈷離子具有一定的毒性,限制了其在動(dòng)力鋰電池中的廣泛應(yīng)用。