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三元锂离子电池正极材料的发展现状分析

钜大LARGE  |  点击量:98次  |  2021年01月23日  

摘要
近几年来层状嵌锂多元过渡金属复合型正极材料发展迅速,尤其是含有钴镍锰三种元素的新型过渡金属嵌锂氧化物复合材料。由于中国企业越来越多的参与国际市场竞争,国际锂电企业的材料选择也直接影响到国内企业的选择。

近几年来层状嵌锂多元过渡金属复合型正极材料发展迅速,尤其是含有钴镍锰三种元素的新型过渡金属嵌锂氧化物复合材料。由于我国公司越来越多的参与国际市场竞争,国际锂电公司的材料选择也直接影响到国内公司的选择。


此种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,形成了LiCoO2/LiNiO2/LiMnO2三相的共熔体系,且其综合性能优于任一的单组合化合物,存在明显的三元协同效应。此类固溶体材料通常具有200mAh/g左右的放电容量,重要工作电压区间在2.5~4.6V之间,在充放电过程中,能保持层状结构的特点,防止了层状LiMnO2结构向尖晶石结构的转变。


与目前占据市场主流的钴酸锂比较,其具有比容量高、价格低、对环境友好、热稳定性高和安全性好等优势,具有广阔的市场前景。今后的发展将在制备方法上的创新、形态控制、表面修饰以及提高振实密度等方面深入。


三元锂离子电池的正极材料是锂离子电池中最为关键的原材料,由于正极材料在锂离子电池中占有较大比例,因此它决定了电池的安全性能和电池能否大型化,同时由于锂离子电池正极材料在电池成本中所占比例可高达40%左右,所以其成本也直接决定电池成本的高低。应该说是三元锂离子电池正极材料的发展引领了锂离子电池的发展。


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