锂离子电池正极资料的低温特性
1、层状结构正极资料的低温特性
层状结构,既具有一维锂离子分散通道所不行比较的倍率功能,又具有三维通道的结构稳定性,是最早商用的锂离子电池正极资料。其代表性物质有LiCoO2、Li(Co1-xNix)O2和Li(Ni,Co,Mn)O2等。
谢晓华等以LiCoO2/MCMB为研讨对象,测试了其低温充放电特性。
结果显示,随着温度的下降,其放电渠道由3.762V(0℃)下降到3.207V(–30℃);其电池总容量也由78.98mAh(0℃)锐减到68.55mAh(–30℃)。
2、尖晶石结构正极资料的低温特性
尖晶石结构LiMn2O4正极资料,由于不含Co元素,故而具有本钱低、无毒性的优势。
但是,Mn价态多变和Mn3+的Jahn-Teller效应,导致该组分存在着结构不稳定和可逆性差等问题。
彭正顺等指出,不同制备方法对LiMn2O4正极资料的电化学功能影响较大,以Rct为例:高温固相法组成的LiMn2O4的Rct明显高于溶胶凝胶法组成的,且这一现象在锂离子分散系数上也有所表现。究其原因,重要是由于不同组成方法对产品结晶度和形貌影响较大。
3、磷酸盐系统正极资料的低温特性
LiFePO4因绝佳的体积稳定性和安全性,和三元资料一起,成为目前动力锂电池正极资料的主体。磷酸铁锂低温功能差重要是由于其资料本身为绝缘体,电子导电率低,锂离子分散性差,低温下导电性差,使得电池内阻新增,所受极化影响大,电池充放电受阻,因此低温功能不抱负。
谷亦杰等在研讨低温下LiFePO4的充放电行为时发现,其库伦功率从55℃的100%别离下降到0℃时的96%和–20℃时的64%;放电电压从55℃时的3.11V递减到–20℃时的2.62V。
Xing等使用纳米碳对LiFePO4进行改性,发现,新增纳米碳导电剂后,LiFePO4的电化学功能对温度的敏感性下降,低温功能得到改进;改性后LiFePO4的放电电压从25℃时的3.40V下降到–25℃时的3.09V,下降幅度仅为9.12%;且其在–25℃时电池功率为57.3%,高于不含纳米碳导电剂的53.4%。
近来,LiMnPO4引起了人们稠密的兴趣。研讨发现,LiMnPO4具有高电位(4.1V)、无污染、价格低、比容量大(170mAh/g)等长处。但是,由于LiMnPO4比LiFePO4更低的离子电导率,故在实际中常常使用Fe部分替代Mn构成LiMn0.8Fe0.2PO4固溶体。