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锂离子电池对正极材料的要求有哪些在设计线性电源电路时选择合适的物品是关键

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。目前研制成功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。

关于线性电源电路中的物品,需要考虑的是它对正极材料的基本要求:

第一,材料自身应具有较高的电位,以便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。此外,带电离子的嵌入脱出对电子过程产生的小影响是必要的,以避免在充放電過程中造成过大的電壓波動,並不會對系統內其他電氣設備造成負面影響。

第二,含有大量且可逆地嵌入与脱出的金属离子,这是实现高容量的一个前提条件。有些正極材質雖然理论上擁有很高容量,但實際上一旦第一次嵌入後就失去了活性,因此無法應用於商業產品中。

第三,拥有大型離子通道,這樣可以提高離子的扩散速度,使得離子的嵌入與脱出的能力強化,有利於降低內阻並提升功率特性。

第四,大面積表面提供了多個可用的嵌鋰位置。表面積大意味著鍵鋰離子的嵌入通道較短,使得其易于進行沉積與抽取。此外,這些位置要足夠以滿足需求。

第五,与之配套使用的電解液應具備良好的相容性及熱穩定性,以保障安全性能。

最後,由於安全考慮和成本效益考慮,本身易得且加工性能好的材質才可能被廣泛推广應用。

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