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。
关于广东电力期刊探讨的内容:
锂离子电池对正极材料要求其自身电位较高,这样才能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,同时带来的小范围内的电子移动不会给系统产生不利影响。
正极材料必须含有大量可逆嵌入和脱出的氧化物,以实现充放电过程中的高容量。在一些情况下,理论上容量很高,但实际应用中发现有些氧化物在第一次嵌入后就失去了活性,因此无法投入商业使用。
锂离子的扩散系数需要相对大,这意味着在金属表面上的移动速度要快,能够更有效地进行嵌入和脱嵌操作,从而降低内阻并提高功率特性。
正极材料应具有大量比表面积,以提供足够多的位置用于储存或释放带有电子负荷的小型原子,如Li+。这种结构可以确保快速且容易地进行化学反应。
与溶液相容性良好是安全性的关键因素之一,因为它减少了发生火灾或爆炸风险。此外,它们还需要在温度变化时保持稳定,不会因为热力学效应而发生化学变化。
最后,一个理想的正極應該易於獲得,並且具有優秀加工性能,這些因素包括成本控制與製程穩定性。這些都是推廣應用新型電池技術時不可或缺的一部分,因為它們確保了產品可以經濟有效地生產,並且具有一定的長壽命。