锂离子电池正极材料的选择重要有哪几个因素考虑和条件

2020-12-04      2871 次浏览

锂离子电池正极材料的选择重要基于以下几个因素考虑


1)具有较高的氧化还原反应电位,使锂离子电池达到较高的输出电压;


2)锂元素含量高,材料堆积密度高,使得锂离子电池具有较高的能量密度;


3)化学反应过程中的结构稳定性要好,使得锂离子电池具有长循环寿命;


4)电导率要高,使得锂离子电池具有良好的充放电倍率性能;


5)化学稳定性和热稳定性要好,不易分解和发热,使得锂离子电池具有良好的安全性;


6)价格便宜,使得锂离子电池的成本足够低;


7)制造工艺相对简单,便于大规模生产;


8)对环境的污染低,易于回收利用。


锂离子电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标,重要受制于正极材料。在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料。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。正极材料的选择重要是,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。


锂离子电池负极材料的选择应重要考虑以下几个条件


1)应为层状或隧道结构,以利于锂离子的脱嵌;


2)在锂离子脱嵌时无结构上的变化,具有良好的充放电可逆性和循环寿命;


3)锂离子在其中应尽可能多的嵌入和脱出,以使电极具有较高的可逆容量;


4)氧化还原反应的电位要低,与正极材料配合,使锂离子电池具有较高的输出电压;


5)首次不可逆放电比容量较小;


6)与电解质溶剂相容性好;


7)资源丰富、价格低廉;


8)安全性好;


9)环境友好。


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