导语:锂离子电池正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定了电池成本高低。目前,已经成功研制并得到应用的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。
关于模块电源中的物品选择,这些正极材料都具备以下特点:
第一,材料自身具有较高的电位,这样可以与负极材料之间形成较大的电位差,从而设计出能量密度更高的电芯,同时带来的对嵌入脱出的影响小,因此充放电过程中不会出现过大的电压波动,不会给系统内其他设备带来不利影响。
第二,含有大量且可逆嵌入脱嵌的 锂离子,这是实现高容量的一个前提。有些正极材料理论上容量很高,但是在第一次嵌入后就失去了活性,这样的物品无法投入商业使用。
第三,具有大于平均值的大型扩散系数,使得在内部移动更为迅速,对于提高功率特性至关重要。
第四,与第五相结合,大表面积和丰富的嵌合位置是保证良好性能的一项关键条件,因为这样可以确保更多空间用于储存能量,并使得传输更加容易进行。
第六,由于考虑到安全性,以及便捷性,需要能够与電解液相容且热稳定的材质,以及易得且加工性能好的材质,以降低生产成本和提升生产效率。这对于推广应用这些正极材质至关重要。