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锂离子电池工艺的进展现状如何?
锂离子电池工艺的进展现状如何?
  • 发布时间:2021-02-06 15:46

锂离子电池工艺的进展现状如何?

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高压锂离子电池的性能重要取决于活性材料和电解质的结构和性质。正极材料是最关键的芯材,电解质的匹配效果也很重要。


目前,研究和应用最广泛的高压阴极材料是二维层状结构的锂钴氧化物。该结构为α-NaFeO2型,更适合锂离子的插层和去除。锂钴氧化物的理论能量密度为274mAh/g,生产工艺简单,电化学性能稳定,市场占有率高。锂钴氧化物的实际能量密度约为167mAh/g(工作电压为4.35V)。提高其工作电压可以显著提高其能量密度。例如,将其工作电压从4.2V提高到4.35V,可以使其能量密度新增约16%。


然而,在Gaodianya下,锂离子被嵌入并多次从材料中退化,导致锂钴酸的结构从三方体系转变为单斜体系。此时,钴酸锂材料不再具有嵌入和去活化锂离子的能力,同时,正物质的粒子变得松散并从设定的流体上脱落,导致电池内部电阻增大,电化学性能差。


目前,钴酸锂正极材料的改性重要从掺杂和涂覆方面提高了材料的晶体结构稳定性和界面稳定性锂钴氧化物高压材料已应用于高能量密度电池中。


例如,高端手机电池制造商对电池的性能提出了更高的要求,这重要反映了对能量密度的更高要求。例如,以碳为负极的4.35V手机电池的能量密度约为660Wh/L,4.4V手机电池的能量密度约为740Wh/L,这就要正极材料。较高的压实密度、较高的空间利用率、高、高压下的材料结构具有较好的稳定性。


但锂钴氧化物电极材料存在钴资源缺乏、价格昂贵等缺点。另外,钴离子具有一定的毒性,限制了其在动力锂电池中的广泛应用。


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