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锂离子锂电池正极材料

发布日期:2020-08-25 13:36:15来源:锂电池厂家

  锂离子锂电池正极材料

  作为锂离子二次锂电池正极材料的锂离子插层化合物,需要具有以下几个特点:蜂速换电

  ①插层化合物Li,M,X,需要具有高的对锂电极电位,从而在锂电池中获得高的电压;相应地.Li,M,X,中的过渡金属离子M"应当具有高的氧化态

  ②插层化合物Li,M,O,能够容纳大量锂离子的嵌人/脱出,从而使锂电池的容量最大化.

  这取决于插层化合物中可用嵌锂位点的数量和嵌锂宿主中过渡金属M的多种可用价态3锂离子嵌入/脱出过程应当是可逆的,且在锂离子嵌入/脱出过程中材料结构不会发生变化或只有很小的变化,从而确保锂电池良好的循环寿命。

  ④插层化合物应具有良好的电子电导率。和锂离子电导率.,从而使充放电过程中锂电池的极化损失最小化,进而提供高的电流密度和功率密度。

  ⑤插层化合物应当具有良好的化学稳定性,在锂离子嵌人/脱出过程中不会与电解质发生化学反应.

  @在锂离子嵌人/脱出过程中正极的氧化还原电位应当处于电解质的电压窗口范围内,以防止电解质发生不必要的氧化或还原反应。

  ①从商业角度出发,插层化合物需要具有价格便宜、环境友好和质量轻等特点。

  这意味着M..首选范围为3d过渡金属元素14列举了锂离子锂电池中常用各种插层化合物的电压与容量之间的关系,在过去几年中,锂离子锂电池已应用到消费市场中,尤其是手机和相机领域,

  锂离子锂电池由于其电压高、重量轻、体积小、功率输出性能好以及循环寿命长等优点,非常适用于特定的储能需求,

  这些出色的性能特点也使电动车领域开始逐渐考虑使用锂离子锂电池作为能源存储方式1电化学势或电化学势,的能量主要取决于金属性电极(例如碳)中可跃迁电子的费米能量或过渡金属阳离子M--/M..

  氧化还原对中定域d电子所提供的能量组成。

  因此,该结构影响了配对阳离子的位置和特征以及原子键中离子化的马德隆能因此,正极材料对Li/Lit的本征电压值是由过渡金属离子氧化还原对相对于阴离子p带顶或导带底位置所决定。

  从15中可以看出聚阴离子在含有钴和钒的层状结构锂嵌入宿主材料中所起到的作用,正极材料的Li/Lit放电平台电位随着过渡金属元素的不同会发生相应的改变锂电池的电压范围则是由宿主结构可逆的锂嵌入/脱出所决定,相对于层状LiCo0,和v20s,橄榄石型LiCoPO,和Nasicon快离子导体型LigVO2(PO,),分别包含同种过渡金属元素,与LiCoO,中Cot+3+的氧化还原相比,

  由于橄榄石型LICOPO,中的(PO,)一聚阴离子的影响使得Co的氧化还原发生在三价和二价之间(即Cor+);同样地.LiVo,(PO),中的高电压平台对应了va+的氧化还原,而层状结构V.O,则为Vs+4+之间的反应。

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