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三元鋰電池

文章來源:PNAS普納斯能源官網(wǎng) 人氣:3080 發(fā)表時間:2019-03-11 21:48:29
概念:三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池。
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三元鋰電池

1,概念:三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池。

2,三元鋰電池特性及分析說明:

首先一個具備放電能力的電池必須含有正極,負極和電解液(內(nèi)含電解質(zhì))

正極:鋰電池中的正極材料決定了鋰電池的能量密度,是鋰電池最重要的一個特性;

負極:起氧化作用;

電解液:起傳導(dǎo)電子的作用。

三元鋰電池的正極是包含鎳、鈷、錳(或鋁)三種金屬元素的聚合物;:電解質(zhì)以六氟磷酸鋰為主的鋰鹽。目前絕大多數(shù)鋰離子電池的負極材料是石墨。

3,為什么鎳鈷錳/鎳鈷鋁是電池的“三元”呢?

鎳:是副族中的活性金屬,主要作用是提升電池的體積能量密度,是提升續(xù)航里程的主要突破口;

鈷:也是副族中的活性金屬,起到提升穩(wěn)定性和延長電池的壽命的作用,決定了電池的充放電速度和效率(倍率性能);

/鋁:提高電池的安全性和穩(wěn)定性。

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,多一個或者少一個都會影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池。

4, 三元在鋰電池中不同比例顯示出特性:

雖然鎳、鈷、錳(或鋁)三者缺一不可,但廠家根據(jù)產(chǎn)品的需求,適當(dāng)調(diào)節(jié)鋰電池中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比例(摩爾比),來讓鋰電池表現(xiàn)出不一樣的特性。

不同的比例:

提高鎳的比例:電池能量更足;

提高鈷的比例:電池壽命更長、充電更快;

提高錳/鋁的比例:電池更穩(wěn)定、成本更低。

根據(jù)正極材料中鎳鈷錳(或鋁)3種元素的混合比例不同,也就有了不同的三元型號,如:111、523、622、811等。

綜述以上,三元鋰電池的具備以下特點:

·    能量密度高,續(xù)航里程有保障;

·    壽命、輸出功率、成本控制較好;

安全性相比純鈷酸鋰材料體系更弱,總比提升能量密度容易,省時省力。
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