锂离子电池正极材料的未来发展趋势
来源:宝鄂实业
2019-12-14 23:11
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锂电池厂家为您介绍锂离子电池负极材料
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锂离子电池是通过在正极和负极材料之间来回嵌入锂离子实现化学能和电能相互转换的装置。它也被生动地描述为摇椅电池。
负极材料一直是锂离子电池的核心。正极材料的主要选择是可逆的锂离子电池的重要组成部分——嵌入锂的过渡金属氧化物。锂离子负极材料主要是氧化物。目前,LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等锂化合物是常用的阴极材料。
随着锂离子电池的不断发展,其应用领域也逐渐扩大,阴极材料的使用也由单一向多样化转变,包括:橄榄石磷酸亚铁锂、层状锂钴酸锂、尖晶石锰酸锂等,实现了多种材料的共存。
锂电池正极材料的工业化生产工艺较多,合成路线较为复杂。对温度、环境和杂质含量的控制也比较严格。正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。
一种制备锂离子电池正极材料的通用方法
1. 固相法
一般来说,碳酸锂和钴或镍化合物经过研磨和混合后用于烧结。该方法工艺简单,原料获取方便。它是锂电池发展初期广泛研究开发的一种生产方法,国外技术相对成熟。其缺点是阳极材料的电容有限,原料混合均匀性差,制备材料的性能稳定性差,批次间质量一致性差。
2. 复杂的方法
采用有机络合物法制备了含锂、钴或钒离子的络合物前驱体,并进行了烧结。该方法的优点是分子尺度混合,材料均匀性和性能稳定性好,阴极材料电容高于固相法,已在国外作为锂电池的工业方法进行了测试,技术不成熟,国内报道较少。
3.溶胶-凝胶法
20世纪70年代发展起来的超细粒子制备方法被用来制备阴极材料。该方法具有复杂法的优点,制备的电极材料的电容得到了很大的提高,是一种国内外发展较快的方法。缺点是成本高,技术还处于发展阶段。
锂离子电池正极材料的未来发展趋势
事实上,许多科研机构都在努力研发新的锂离子电池正极材料,希望能将能量密度、倍增器、寿命等关键指标提高到更高的水平。
从技术的发展可以看出,未来会有更多新的阴极材料被生产出来。电力电池正极材料对成本、安全性能、循环容量和能量密度都有严格的要求。
在未来的发展中,有必要加强这方面的研究工作,使锂离子电池的作用发挥得更大,这也将带动锂电池材料的不断升级。
随着锂电池行业的发展,能够顺应行业发展趋势进行材料研发的企业有望成为材料行业的新星。