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中国电业技术期刊停刊对锂离子电池正极材料的影响探究

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、三元材料镍钴铝(NCA)和镍钴铝(NCA)等。

锂离子电池对正极材料要求首先是自身电位高,这样才能与负极材料之间形成较大的电位差,带来能量密度高的设计;同时,带电离子嵌入脱出对电极電位影響小,则充放電過程,不會有過大的電壓波動,不會給系統內的其他電氣帶來不利影響。

第二个要求是含锂量高且锂离子扩散可逆。这是实现高容量的一个前提条件。有些正极材料理论容量很高,但是有一半的锂离子第一次嵌入后就失去了活性。这样的材料,是无法投入商用的。

第三个要求是提高氧化还原反应速率,即提高氧化还原过程中的电子传输效率和阳 离子的迁移速度。这一点关系到内阻问题,也就是影响功率特性的因素。

第四点则是要提升表面积,这样可以提供更多的嵌入位置给阳離子的储存,从而增加储存能力。此外,表面积大意味着通道浅,使得阳離子的嵌入和脱除更加容易。

第五点强调的是与电解液相容性和热稳定性好的材质,以确保在使用时不会引起安全隐患,比如过热或燃烧等现象。

最后一个要求是在保证良好性能的情况下,要尽可能降低生产成本,并且加工成型时应具有良好的加工性能,以便于批量生产和制造业界推广应用。

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