Каковы общие катодные материалы в цепочке производства литиевых батарей?

Цепочка производства литиевых аккумуляторов: материал катода, материал анода, сепаратор, электролит, производство сердечника аккумулятора и упаковка аккумулятора. Катодный материал составляет 30-40% стоимости всей производственной цепочки литиевых батарей.

Характеристики материала положительного электрода являются важным фактором, ограничивающим емкость литиевой батареи. Обычными катодными материалами являются кобальтат лития, манганат лития, фосфат лития-железа, тройные материалы и т.п.

1. Кобальтат лития: первый успешно коммерциализированный катодный материал литий-ионных аккумуляторов. Из-за недостатков относительно низких ресурсов кобальта, высоких цен и токсичности для окружающей среды в сочетании с низкими показателями безопасности и относительно низкой емкостью материала он значительно ограничил его широкое применение и долгосрочное развитие. В настоящее время литий-кобальтоксидные батареи в основном используются в цифровых батареях.

2. Манганат лития: в основном манганат лития шпинельного типа. По сравнению с кобальтатом лития, он отличается богатыми ресурсами, низкой ценой, низким уровнем загрязнения окружающей среды и отличными показателями безопасности. Однако структуру шпинели трудно поддерживать в целостности, а цикл некачественный. Растворение марганца в электролите и эффект Яна-Теллера в высокотемпературном цикле также вызывают серьезное ослабление емкости материала.

3 ． Литий-железо-фосфат: богатый сырьем, цена относительно невысока по сравнению с другими материалами, экологически чистый, в сочетании с лучшей производительностью цикла и высокой безопасностью, что делает его первым, применяемым в электромобилях. Однако материалы из фосфата лития-железа имеют низкую проводимость и низкую плотность утряски, что приводит к низкой объемной плотности энергии, что ограничивает их дальнейшее применение.

4. Трехкомпонентный материал. Вдохновленный легирующей модификацией металлических элементов кобальтата лития, быстро развился многометаллический композитный оксид --- тройной материал LiNi1-x-yCoxNyO2 (N = Mn, Al). Трехкомпонентный материал сочетает в себе преимущества кобальтата лития, никелата лития и манганата лития (алюмината лития) с образованием тройного сорастворителя, который может полностью выполнять функции трех компонентов. Теоретическая емкость относительно высока и имеет относительно сбалансированный характер, занимая важное место на рынке аккумуляторных батарей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.