三元锂电池的优点与缺点
来源：宝鄂实业
2020-01-29 20:09
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三元聚合物锂电池:正极材料为锂电池与三元正极材料(Li (NiCoMn) O2)，具体指正极为三元，负极为石墨“三元动力电池”。另一个正极是三元的，负极是钛酸锂，通常被称为“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钻具有更高的能量密度和更好的循环性能。目前，随着配方的不断改进和结构的改进，电池的标称电压已达到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型层状岩盐结构，结构为类似于LiCoO2的六边形体系，空间点团为R3m。锂离子在岩盐结构中占据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有6个氧原子，形成MO6八面体结构，而锂离子则嵌在过渡金属原子与氧原子形成的ni1/3co1/3mn1/3o层中。因为二价镍的半径(0.069nm)和锂的半径(0.076nm)
当(012)和(018)/(110)峰明显分裂时，层状结构明显，材料的电化学性能良好。电池参数a= 2.8622a, c= 14.2278a。镍、钻和锰分别以+2、+3和+4价存在于晶格中，同时也有少量的Ni3+和Mn3+。在充放电过程中，除了Co3+/4+电子转移外，还有Ni2+/3+和Ni3+电子转移，这也使得材料具有更高的比容量。Mn4+仅作为结构材料，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，即
R30°上层结构[Ninaco1sMn1]层的复杂模型，单元参数a=4.904
a. c=13.884 a.晶格形成能-0.17ev, CoO2、NiO2和MnO2层有序积累，晶格形成能+ 0.06ev的简单模型。因此，在适当的合成条件下，可以形成第一个模型，使充放电过程中晶格的体积变化最小，降低能量，有利于保持晶格的稳定性。
lini 1/3co 1/3mn1 /3O2的电化学性能和热稳定性
锂离子电池的负极材料Lini1/3co1/3mn1/3o2具有较高的锂离子扩散能力，理论容量为278mAh/g。充电过程中，3.6v和4.6v之间有两个平台，一个在3.8v左右，另一个在4.5v左右，主要是由于Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+这两个功率对，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。在2.8v ~ 4.3v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锂铝酸盐电池、镍钻锂锰酸电池等。高温结构不稳定，高温下安全性差，且pH值高，容易使单体气体发生故障。在目前的条件下，成本并不低。
