锂电池包括正极材料,负极材料,隔膜,电解质以及电池外壳等几大部分。
锂电池作为常见的二次电池之一,它的原理就是靠锂离子来实现正负极间的运动以到达充放电的目标。 与其它镍镉、镍氢、酸铅电池这类二次电池相比,锂电池的工作电压高、能量密度大、循环寿命长以及不受重金属污染等特点,在消费电子和电等方面有着普遍的应用,电开工具,机车启动电源,新能源汽车和储能。
锂电池包括正极材料,负极材料,隔膜,电解质以及电池外壳等几大部分。
正极材料是影响锂电池电化学性能最重要的因素之一,它直接关系到电池的能量密度及平安性等指标,对电池的综合性能有很大影响。 此外,因正极材料占锂电池材料本钱比重高达30~40%,它的本钱几近直接决议着整个电池的本钱,所以正极材料对锂电池起着决议性的影响,甚至可以说是直接主宰着锂电池产业。
锂电池通常按照正极材料体系的分歧可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料以及其他各类技术线路。

1)钴酸锂:
钴酸锂正极材料一般被以为是“第一代商品化”的锂电池正极材料,本发现电化学性能杰出,加工性能优良,和比力大的比容量,普遍应用于小型充电电池范畴。
然而钴酸锂材料具有本钱高(主要是金属钴价格确实比力昂贵)、循环寿命短、平安性能较差等特点,已被近年来获得了普遍的应用三元正极材料逐步取代了一些的市场份额。
而在超薄的电子产物中,得益于钴酸锂的体积能量密度较大、杰出的倍任性能等优点尚不能被其他电池到达取代。 预计此后钴酸锂正极材料将朝着高压实性与以高平安性为方针的偏向发展。
2)锰酸锂:
除了钴酸锂外,锰酸锂也是研究较早的一种锂电池正极材料,与钴酸锂相比力,它的特点是资源丰富、造价低廉、无污染、具有杰出的平安性能和倍任性能的上风;
可是它循环性能差、比容量小,尤其在高温循环性能方面,大大限制了它的应用。锰酸锂电池今朝主要在物流运输车以及在意本钱而且续航里程需求较小的微型乘用车中占据一定市场份额。
3)磷酸铁锂:
磷酸铁锂技术的问世,可以说是锂电池正极材料范畴的重大突破,它价格廉价、对情况友好、平安性能强、结构稳定性和循环性能佳,使得它在市场上已经形成较为广漠的应用范围。 可是它也不是没有缺点,和其他锂电池相比,它的能量密度比力小以及低温性能差。
4)三元材料:
三元正极材料通常份子式是Li(NiaCobXc)O2,其中a+b+c=1,具体材料的名称,一般按三种元素相对含量来确定。
其中X在Mn的情况下,是指镍钴锰(NCM)三元材料;
当X为Al时,是指镍钴铝(NCA)三元材料。
三种元素比例的差别使三元正极材料具有分歧的特性,以适应多样化应用需求。 镍钴锰三元材料调集了钴酸锂、镍酸锂,锰酸锂3类材料的上风,具有显着的三元协同效应。 与磷酸铁锂、锰酸锂相比,三元材料的能量密度更高、续航里程也更长。
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