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电池知识

关于的锂电池材料介绍

来源:宝鄂实业    2019-10-14 19:48    点击量:
锂电池是依靠锂离子在正负极之间穿梭以达到放电目的的化学电池。锂电池以其能量密度高、工作电压高、循环寿命长、充放电比大等优点得到了广泛的应用。
用于新能源汽车、3C产品和储能电池。锂电池的主要材料有正极材料、负极材料、电解液和隔膜。导电剂作为一种关键的复合材料,可以增加活性物质之间的导电接触,提高锂电池中电子的传输速率,从而提高锂电池的倍率性能和循环寿命。
 
锂离子电池可以说是世界上最成熟、应用最广泛的新能源,如手机和电脑等便携式电子产品、电动汽车、电动工具、储能工程等。特别是目前,中国政府和资本投资支持了新能源汽车和动力电池产业的发展。展望未来,锂动力产业仍有很长的路要走,如发展高能量密度系统、进一步降低成本、资源回收利用等问题摆在我们面前。
我们知道锂电池的所有材料都来自大自然。让我们先看看周期表中哪些元素可以被我们使用。图1a是地球上相关元素和储量的价格。图1b是相关元件的质量比容量和体积比容量。它只是给你一个印象,与积极和消极的材料相关的元素。它并不代表化合物本身的性质和可用性。现在让我们看一个更直观和经典的图表。a.常用阴极材料(LFSF-锂铁氧体氟化物,LTS锂钛硫化物)b.转化阴极材料的电位和克容量值c.普通阴极材料的电位和克容量值d.在正常条件下提高电池材料性能的策略如上a.减小活性材料的粒径:加快结果离子电子导电性/表面活性提高/机械稳定性提高b.复合材料的形成:导电介质的引入/机械支撑机制c.掺杂和接枝官能团d.颗粒形貌的微调e.表面涂层f.电解液用改性阴极材料主要包括LCO、尖晶石LMO、橄榄石LFP等晶体结构。阴极材料的研究主要集中在过渡金属氧化物和聚阴离子化合物上,因为它们的高电压和容量(100-200毫安/克和3-5V平均电压)。锂电池指一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。

正极材料

 

有多篇电池材料优化以及加工制成配方改良之相关研究发表,可将既有之材料性能显著提升,对电池材料研发之同业相当实用受益。

 

随着锂电池在动力市场的广泛应用,高能量密度之三元(LiNi1-x-yCoxMnyO2 ;NCM)材料无庸置疑地受到广泛选用,但其安全性仍不及磷酸铁锂(LiFePO4;LFP),利用表面改质技术将使 NMC 材料之性能更为提升,具体提升 NMC 材料之高温高压充放电稳定度。