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。
对于想要设计电源开关时选择合适物品的人来说,了解这些要求至关重要。下面是对正极材料的一些基本要求:
首先,正极材料自身需要具有较高的电位,以便与负极材料之间形成较大的电位差,从而实现能量密度高的设计。此外,该带电离子的嵌入脱出过程对电极的潜在变化要小,以避免给系统内其他电子设备带来不利影响。
其次,含有大量可逆嵌入和脱出的锂离子,这是确保高容量的一个前提条件。不少正極材质理论上容纳量很大,但一旦进行一次性嵌入就失去活性,这样的材质难以投入商业化使用。
第三,要有良好的扩散系数,即使在内部移动时也能够迅速地将 锂離子嵌入或释放出来。这直接关系到内阻和功率特性的影响因素。
第四,表面积应大,有足够多的空间用于存储 锂離子。当表面积越大, 锂離子的插入通道相对较短,使得插入及释放更为容易。此外,还需保证这些位置充裕以支持更多 锂離子的存储。
第五,与電解液相容性以及热稳定性也是一个安全性的考量点。
最后,由于经济效益和加工性能都要好,是推广应用这类物品所必需满足条件之一。