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  • 钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂电池的材料分析怎么样?

    1、LiCoO2

      在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g,实际容量为140mAh/g左右,也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为:工作电压较高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高。

      2、LiMn2O4

      用于锂离子电池正极材料的LiMn2O4具有尖晶石结构。其理论容量为148mAh/g,实际容量为90~120mAh/g。工作电压范围为3~4V。该正极材料的主要优点为:锰资源丰富、价格便宜,安全性高,比较容易制备。缺点是理论容量不高;材料在电解质中会缓慢溶解,即与电解质的相容性不太好;在深度充放电的过程中,材料容易发生晶格崎变,造成电池容量迅速衰减,特别是在较高温度下使用时更是如此。为了克服以上缺点,近年新发展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。该正极材料的理论容量为286mAh/g,实际容量为已达200mAh/g左右。工作电压范围为3~4.5V。虽然与尖晶石结构的LiMn2O4相比,LiMnO2在理论容量和实际容量两个方面都有较大幅度的提高,但仍然存在充放电过程中结构不稳定性问题。在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间反复变化,从而引起电极体积的反复膨胀和收缩,导致电池循环性能变坏。而且LiMnO2也存在较高工作温度下的溶解问题。解决这些问题的办法是对LiMnO2进行掺杂和表面修饰。目前已经取得可喜进展。

      3、LiFePO4

    近年来研究的热门锂离子电池正极材料。其理论容量为170mAh/g,在没有掺杂改性时其实际容量已高达110mAh/g。LiFePO4具有高稳定性、更安全可*、更环保并且价格低廉。LiFePO4的主要缺点是理论容量不高,室温电导率低。基于以上原因,LiFePO4在大型锂离子电池方面有非常好的应用前景。但要在整个锂离子电池领域显示出强大的市场竞争力,LiFePO4也面临若干性能方面的缺陷。

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