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主要正极材料包括钴酸锂、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。
对于电源模块中的物品而言,选择合适的正极材料至关重要。以下是对这些材料的一些基本要求:
第一,材料自身应具有较高的电位,以便与负极之间形成一个较大的电位差,从而实现能量密度更高的设计。此外,这样的材质在充放电过程中,不会有过大的电压波动,对系统内其他电子设备不会造成不利影响。
第二,含有大量可逆嵌入脱出率,即含有大量可用的储能空间。这是实现高容量的一个必要条件。一些正极材质理论上容量很大,但在第一次嵌入后就失去了活性,这些材质无法用于商业使用。
第三,具有良好的扩散系数,使得在物料内部移动速度加快,同时使得嵌入和脱出的能力更加强大。这对降低内阻和提高功率特性都至关重要。
第四,表面积应该足够大,并且提供了大量嵌入金属元素的地带。在实际应用中,一种表面积越大,则金属元素可以更容易地进入其中;同时这种空间需要足够多以供金属元素插入。
第五,与其配套使用的 电解液必须具备良好相容性及热稳定性这一点非常关键,因为这关系到安全性的问题。
最后,由于成本效益考虑,该类物料应该易于获取,并且加工成型时表现出优异性能。这样可以降低生产成本并确保产品结构稳定,有助于该类型正极材质广泛推广和应用。