钴酸锂电池与聚合物锂电池有何区别?它们的用途分别是什么?
钴酸锂电池是以合成的钴酸锂(化学分子式LiCoO2)化合物作为正极材料活性物质的锂离子电池,在所有的充电锂电池中,钴酸锂是最早应用的正极材料,钴酸锂电池也是循环性能最好的。
一、钴酸锂电池的优势:
钴酸锂电池是电化学性能优越的锂电池,容量衰减率小于0.05%,首次放电比容量大于135mAh/g,电池性能稳定,一致性好,另外,在工艺上容易合成,安全性能好。钴酸锂电池的工作温度为-20~55℃。
二、钴酸锂电池的不足:
1、钴的价格高,仅产于非洲的一部分地区,有地域纷争及价格变动的风险;2、LiCoO2的岩盐性结构,可去除的锂仅为原来比例的大约50%,就是说,过充时基本结构会发生破坏,失去可逆充放电循环,这使得钴酸锂电池存在过充安全隐患,需要附加电路保护板;3、热稳定性和毒性指标不够理想,对策较为复杂。
三、钴酸锂电池的制备,主要技术表现在锂粉的制造上:钴酸锂电池使用液相合成工艺,将锂盐、钴盐分别溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液经加热浓缩成凝胶,凝胶体在高温下煅烧形成的粉体碾磨过筛即得到钴酸锂粉。
四、钴酸锂电池的应用:钴酸锂电池因具有容易合成、电压平台高、比能量适中,特别是循环性能优越,而成为锂离子电池的主流。但是钴储量的不足和制备中对其毒性与过充的克服,加大了钴酸锂电池的成本,因而钴酸锂的市场一般定位于便携式设备而不适用于大型动力。
聚合物锂离子电池简称聚合物锂电,这是与液态锂离子电池相对应而言的。聚合物锂电的根本特征是:正极、负极或电解质三项要素中至少有一项使用高分子材料。实用中的聚合物锂电是在正极或者电解质中采用了高分子材料。
聚合物锂电之得名始于其电解质的非液态结构,发展到现在,聚合物锂电可以分为三种类型。
1、固体电解质聚合物锂电:电解质为聚合物与盐的固体混合体,适于高温使用;
2、凝胶状电解质聚合物锂电:是在固体聚合物电解质中加入了增塑剂,提高了离子电导率;
3、正极聚合物锂电:是采用导电聚合物作为正极材料,使得聚合物锂电能量大大提升。
聚合物锂电是目前性能最优越的锂电池,甚至可以说是性能最优异的电池。聚合物锂电的单位能量比液态锂离子电池提高了50%,在容量、寿命方面有了大幅度的提高,在安全性、工作条件适应性和环保性能方面的优势使其成为一代全新的锂离子电池。
聚合物锂电主要应用于便携式产品,如笔记本电脑、移动电源等,目前,聚合物锂电在设计中出现了可薄形化、任意面积化与任意形状化方向,这些优点为聚合物锂电池的市场增长提供了很大的弹性空间。