鋰電池廠家解析三元鋰電池的正極材料是什么

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-11-11 14:16  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家解析三元鋰電池的正極材料是什么？隨著社會(huì)發(fā)展速度的加快，人們對(duì)于電池的需求和依賴與日俱增。電池與人們的生活息息相關(guān)，其已成為電動(dòng)汽車、清潔能源儲(chǔ)存設(shè)備等大型設(shè)備中的核心環(huán)節(jié)。電池作為動(dòng)力來(lái)源，吸引了很多的關(guān)注，鋰電池廠家今天解析一下，電池里的大牛——三元鋰電池的正極材料。

　　三元鋰電池的正極材料

　　正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來(lái)源，其性能和價(jià)袼對(duì)鋰離子電池的影響較大。

　　1.鎳餅

　　鎳是活性金屬中的二次基團(tuán)，其主要功能是增加電池的體積能量密度，是增加里程的主要突破口，但過(guò)多的含量會(huì)導(dǎo)致鎳離子占據(jù)鋰離子位置，導(dǎo)致容量下降。

　　2.鈷粉

　　鈷也是副族中的活性金屬，其可以抑制陽(yáng)離子的混排，從而提高起到提升穩(wěn)定性和延長(zhǎng)電池的壽命的作用，此外，其也決定了電池的充放電速度和效率，但過(guò)高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低。

　　3.鋁或錳

　　錳或鋁的作用是降低材料成本，畢竟鎳和鈷是非常昂貴的稀有金屬，可以提高鋰電池的安全性和穩(wěn)定性。

　　正極材料對(duì)鋰電池性能的影響

　　1、電芯能量密度

　　每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設(shè)計(jì)和加工制作過(guò)程中的振實(shí)密度也對(duì)電芯成品的能量密度產(chǎn)生影響。

　　2、電芯功率密度

　　不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。材料的一些細(xì)節(jié)，作為輔助因素，也會(huì)對(duì)功率特性造成影響。比如，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過(guò)影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來(lái)影響鋰電池的功率密度。

　　3、電芯循環(huán)壽命

　　影響電芯循環(huán)壽命的因素很多，與正極材料相關(guān)的，主要有正極材料活性物質(zhì)在循環(huán)使用中的損耗，以及充放電過(guò)程中，材料結(jié)構(gòu)的崩壞引發(fā)的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質(zhì)成分，比如單質(zhì)鐵和三價(jià)鐵，都會(huì)與電解液相互作用，產(chǎn)生不良副反應(yīng)，或者造成內(nèi)部微短路。

　　在三元鋰電池的正極材料中，鎳、鈷、錳(或鋁)這三種金屬元素缺一不可，多一個(gè)或者少一個(gè)都會(huì)影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池，但我們根據(jù)自己的需求，適當(dāng)調(diào)節(jié)鋰電池中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比例，來(lái)讓鋰電池表現(xiàn)出不一樣的特性。三元材料市場(chǎng)份額正在逐漸擴(kuò)張，主要?jiǎng)恿?lái)自于對(duì)汽車?yán)m(xù)航里程的追求。想要趕上甚至超越燃油車的續(xù)航，電動(dòng)汽車必須在有限的空間內(nèi)裝上盡量多的電量，這就使得能量密度變得尤其重要。