鉅大LARGE | 點擊量:264次 | 2024年01月05日
鎳鈷錳三元鋰離子電池材料最新研究進展
鎳鈷錳三元鋰離子電池材料最新研究進展。鎳鈷錳三元材料和磷酸鐵鋰常被業(yè)內人士進行比較,有時甚至上升到“對決”的關系??茖W地講,三元鋰離子電池是以鎳鈷元素作為正極材料,以錳鹽或鋁鹽來穩(wěn)定化學架構的一種鋰離子電池。兩種材料的結晶度良好,可形成理想的固溶體。
鎳鈷錳三元鋰離子電池材料最新研究進展
鎳鈷錳三元鋰離子電池材料是近年來開發(fā)的一類新型鋰離子電池正極材料,具有容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等重要優(yōu)點,由于這類材料可以同時有效克服鈷酸鋰材料成本過高、錳酸鋰材料穩(wěn)定性不高、磷酸鐵鋰容量低等問題,在鋰離子電池中已實現了成功的應用,并且應用規(guī)模得到了迅速的發(fā)展。
人們發(fā)現:鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍內調整,并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化,因此,出于進一步降低鈷鎳等高成本過渡金屬的含量,以及進一步提高正極材料的性能的目的;世界各國在具有不同鎳鈷錳組成的三元材料的研究和開發(fā)方面做了大量的工作,已經提出了多個具有不同鎳鈷錳比例組成的三元材料體系。
固相法和共沉淀法是傳統(tǒng)制備三元鋰離子電池材料的重要方法,為了進一步改善三元材料電化學性能,在改進固相法和共沉法的同時,新的方法諸如溶膠凝膠、噴霧干燥、噴霧熱解、流變相、燃燒、熱聚合、模板、靜電紡絲、熔融鹽、離子交換、微波輔助、紅外線輔助、超聲波輔助等被提出。
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%
鎳鈷鋁制作不僅工藝要求高且成本高,但鋁可以起到提高電池循環(huán)化學穩(wěn)定性的用途,搭配在三元體系中,鎳含量可以得到一定提升,從而實現更高的鋰離子電池能量密度。但是鎳鈷鋁晶體結構較鎳鈷錳不穩(wěn)定,容易在較高溫度的情況下,發(fā)生崩塌導致熱失控,進而引發(fā)風險。
鎳鈷錳,在達到一定溫度時會發(fā)生分解,釋放氧氣,而氧氣會加速高溫用途下電解液的反應,進而造成風險。所以我要更為可靠的包裝方式。當下最主流的方式有三種:圓柱型、方殼型和軟包型。
在三元材料鋰離子電池中鈷可以穩(wěn)定材料的層狀結構,而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。鎳可以提高新增材料的體積能量密度。錳可以降低材料成本、提高材料安全性和結構穩(wěn)定性。所以在以后材料發(fā)展中,在保持錳不變的前提下,提高鎳含量,降低固含量,這個是成本及容量性能的綜合考慮。
以上就是鎳鈷錳三元鋰離子電池材料最新研究進展,由于這類材料可以同時有效克服鈷酸鋰材料成本過高、錳酸鋰材料穩(wěn)定性不高、磷酸鐵鋰容量低等問題,在電池中已實現了成功的應用,并且應用規(guī)模得到了迅速的發(fā)展。