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锂电池厂家带你认识锂离子电池正极材料

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-08-22 11:27  浏览量:

  锂电池厂家带你认识锂离子电池正极材料。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,也是目前商业化锂离子电池中主要的锂离子来源,其性能和价袼对锂离子电池的影响较大。

  锂电池厂家带你认识锂离子电池正极材料

锂离子电池.jpg

  锂离子电池是通过锂离子在正极和负极材料之间来回嵌入和脱嵌,实现化学能和电能相互转化的装置,又被形象的描述为摇椅电池。

  正极材料一直是锂离子电池核心,它的选择直接决定了电池性能的高低。正极材料的选择主要是,可逆脱锂和嵌锂的过渡金属氧化物,是锂离子电池的重要成分之一。锂离子正极材料主要以氧化物为主,目前,LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等锂化物都是常见的正极材料。

  随着锂离子电池的不断发展,应用领域也在逐渐的扩大,其在正极材料的使用方面已经由单一化向多元化的方向转变,其中包括:橄榄石型磷酸亚铁锂、层状钴酸锂、尖晶石型锰酸锂等等,实现多种材料的并存。

  锂电池正极材料的工业化生产工序较多,合成路线也相对比较复杂,对温度、环境、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、三元材料等。

  锂离子电池正极材料一般制备方法

  1.固相法

  一般选用碳酸锂等锂盐和钴化合物或镍化合物研磨混合后,进行烧结反应。此方法优点是工艺流程简单,原料易得,属于锂电池发展初期被广泛研究开发生产的方法,国外技术较成熟;缺点是所制得正极材料电容量有限,原料混合均匀性差,制备材料的性能稳定性不好,批次与批次之间质量一致性差。

  2.络合物法

  络合物法用有机络合物先制备含锂离子和钴或钒离子的络合物前驱体,再烧结制备。该方法的优点是分子规模混合,材料均匀性和性能稳定性好,正极材料电容量比固相法高,国外已试验用作锂电池的工业化方法,技术并未成熟,国内目前还鲜有报道。

  3.溶胶凝胶法

  利用上世纪70年代发展起来的制备超微粒子的方法,制备正极材料,该方法具备了络合物法的优点,而且制备出的电极材料电容量有较大的提高,属于正在国内外迅速发展的一种方法。缺点是成本较高,技术还属于开发阶段。

  锂离子电池正极材料未来发展趋势

  实际上目前很多科研机构,都在努力研究新型的锂离子电池正极材料,希望能把能量密度、倍率和寿命等关键指标提升到更高的量级。

  从技术发展方面能够看出,在日后的发展中还会产生更多新型的正极材料。对于动力电池的正极材料来说,其在成本费用、安全性能、循环能力以及能量密度等多个方面都具有较为严格的要求。

  在未来的发展中,必会加强对此方面的研究力度,使锂离子电池的作用发挥到更大,这也将带动其锂电池材料不断得到更新换代。

  随着锂电池行业的发展,在正极材料行业未来能够发明符合行业发展趋势所需材料的企业,将有希望成为材料行业的新星。

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