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锂离子电池对正极材料的要求有哪些在电源网中物品使用这些电池时需要了解相关要求

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。

关于如何选择适合电源网使用的物品,我们需要了解以下对正极材料的基本要求:

首先,正极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,从而实现能量密度高的设计,同时带来小范围内嵌入脱出对电极电位影响,这样可以确保充放电过程不会产生过大的電壓波動,对系统中的其他电子设备没有不利影響。

其次,正極材質應含有大量可逆嵌入與脫出的鋰離子,這是實現高容量的一個前提。有些材質雖然理論上容量很大,但有一半以上鋰離子在第一次嵌入後就失去了活性,因此無法投入商業應用。

第三,要使得鋰離子的擴散系數大,這樣鋰離子的移動速度在材質內部會更快,使得嵌入與脫落能力強。這也是影響電芯內阻和功率特性的因素之一。

第四,正極材質應具有較大的比表面積,有許多適合鋰離子嵌入的地方。表面積大則意味著鋰離子的進出通道相對較短,使得進出更加容易,而且還要確保有足夠多的地方來存儲鋰離子。

第五,与電解液兼容性以及熱穩定性是安全性的考慮因素之一。

最後,選擇易於獲取且加工性能良好的材質,可以降低成本,並且容易製成電極結構穩定,是推廣應用的有利條件之一。

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