Как насчет анализа материалов литий-кобальтовых, литиево-марганцевых и литиево-железо-фосфатных батарей?

1, LiCoO2

В нынешних коммерческих литий-ионных батареях в качестве материала анода в основном используется слоистая структура LiCoO2. Его теоретическая емкость составляет 274 мАч / г, а фактическая - около 140 мАч / г. Также сообщалось, что фактическая емкость достигла 155 мАч / г. Основными преимуществами этого анодного материала являются: высокое рабочее напряжение (среднее рабочее напряжение составляет 3,7 В), стабильное напряжение зарядки и разрядки, подходит для зарядки и разрядки большим током, высокая удельная энергия, хорошие циклические характеристики, высокая проводимость, простой производственный процесс, простота приготовления и т. д. Основные недостатки: высокая цена, плохая устойчивость к перезарядке, время цикла должно быть улучшено.

2, LiMn2O4

LiMn2O4 имеет структуру шпинели для материала катода литий-ионной батареи. Его теоретическая емкость составляет 148 мАч / г, а фактическая - 90 ~ 120 мАч / г. Диапазон рабочего напряжения составляет 3 ~ 4 В. Основными преимуществами анодного материала являются: большие запасы марганца, низкая цена, высокая безопасность и простота приготовления. Недостаток в том, что теоретическая емкость невелика; Материал будет медленно растворяться в электролите, то есть совместимость с электролитом плохая. В процессе глубокого заряда и разряда материал склонен к вырождению кристаллической решетки, что приводит к быстрому уменьшению емкости аккумулятора, особенно при более высоких температурах. Чтобы преодолеть вышеуказанные недостатки, в последние годы был разработан новый слоистый трехвалентный оксид марганца LiMnO2. Теоретическая емкость анодного материала составляет 286 мАч / г, а фактическая емкость составляет около 200 мАч / г. Диапазон рабочего напряжения 3 ~ 4,5 В. Хотя по сравнению со шпинелью LiMn2O4, LiMnO2 значительно улучшился как по теоретической, так и по практической емкости, все еще существует проблема структурной нестабильности во время зарядки и разрядки. В процессе зарядки и разрядки кристаллическая структура многократно изменяется между слоистой структурой и структурой шпинели, что вызывает многократное расширение и сжатие объема электрода, приводя к ухудшению характеристик батареи до циклических характеристик? Более того, LiMnO2 также имеет проблему растворения при более высокой рабочей температуре. Решением этих проблем является легирование и модификация поверхности LiMnO2. Достигнут долгожданный прогресс.

3, LiFePO4

В последние годы проводятся исследования горячих анодных материалов литий-ионных аккумуляторов. Его теоретическая емкость составляет 170 мАч / г, а фактическая - до 110 мАч / г без допинга. LiFePO4 более стабильный, безопасный, экологически чистый и доступный. Основными недостатками LiFePO4 являются низкая теоретическая емкость и низкая теплопроводность при комнатной температуре. По этим причинам LiFePO4 имеет многообещающие применения в больших литий-ионных батареях. Однако LiFePO4 также сталкивается с рядом недостатков в производительности, чтобы быть конкурентоспособным на рынке литий-ионных аккумуляторов в целом.

Страница содержит содержимое машинного перевода.