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将电压提高到4.4V,锂离子电池用正极材料,钴酸锂和三元材料各有什么优缺点

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/28 00:02:37
将电压提高到4.4V,锂离子电池用正极材料,钴酸锂和三元材料各有什么优缺点
将电压提高到4.4V,锂离子电池用正极材料,钴酸锂和三元材料各有什么优缺点
钴酸锂这种材料,在锂脱出超过一半后很容易出现结构的坍塌,其理论比容量为275 4.2V下 一般在140-145之间 之前有人做过钴酸锂在4.35V下 容量大约在155-160mAh/g 之间 从这些数值中 可以看出 钴酸锂在高电压下虽然容量升高 但是同时也超过了其结构稳定性所需要的锂脱出量 所以从这种材料本身来说是不适合高电压的 目前的高电压钴酸锂都是改性钴酸锂 成本都是很高的 而且就算改性钴酸锂也很难再4.4V下保证长期循环的稳定性 不过为了针对您的问题 也顺便说一下钴酸锂在高电压下的优点 由于钴酸锂发展时间最长 所以与电解液的匹配是最成熟的 高温下的产气也是最好控制的
三元材料与钴酸锂则正相反 全电池中4.5V下的结构都是非常稳定的 而且电压越高 其锂离子脱嵌效率越高 也就是首次效率越高 在4.35V 克容量大约为160-165 mAh/g 4.5V下 可以达到甚至超过200mAh/g 而且是不需要改性的 (当然 前提是高性能的三元 那些市场上随便买前驱体烧烧就卖 没什么技术含量的三元材料不在此范围之内)
三元材料高电压下的唯一缺点就是与钴酸锂相反的 由于是一种相对的新型材料 与电解液的匹配比较难 主要表现为高温下的产气 但是日韩和国内的ATL已经可以再软包电池中很好的解决这一问题 这一问题的解决主要在对三元材料表面性质的控制 PH的控制和电解液的匹配
综合来看 个人认为三元材料才是最适合高电压的正极材料