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锂离子电池正极研究现状（锂离子电池正极材料）
锂离子电池正极研究现状（锂离子电池正极材料）
2024-09-27 12:49:00  作者:仩啻寵児  网址:https://m.xinb2b.cn/life/zyl515190.html


锂离子电池

正极材料在锂电池中的总成本占据40%以上的比例，并且其性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以征集材料在锂电池中占据核心地位，征集材料的性能和价格是制约锂电池进一步向高能量长寿面和低成本发展的瓶颈，发展高能锂离子电池的关键技术之一是征集材料的开发

一、锂钴氧化物，也被称为钴酸锂，作为市场上最为广泛的正极材料之一，具有二维层状结构，适合锂离子的脱嵌，其理论容量为274mA/g，但是在实际应用中，由于结构稳定的限制，最多把晶格中的一般锂离子脱离，因此实际比容量为140mA/g左右，其平均工作电压高度3.7V

锂钴氧化物一般采用高温固相法制备，这种方法工艺简单、容易操作、适宜量产。由于锂钴氧化物制备容易，而且具有电化学性能高，循环性能好，性能稳定以及充放电性能优良等优点，所以是最早被规模化用于利电子的正极材料

二、锂镍氧化物 ：也被称作镍酸锂（LiNiO2），锂镍氧化物的结构为立方岩盐，与锂钴氧化物相同，但其价格比锂钴氧化物更低。它的理论容量为276mAh/g，实际比容量为140-180mAh/g，工作电压范围为2.5V~4.2V。锂镍氧化物拥有高温稳定性好，自放电率低，无过充电及过放电限制、无污染等优点。此外，它还是目前研究的正极材料中实际放电容量较高的。但由于要求其在富氧气氛下合称，工艺条件控制要求较高且已生成非计量化合物，条件苛刻，制备困难，所以作为锂电池的正极材料使用的并不多

三、锂锰氧化物：按照结构分为LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4两种，LiMnO2属于正交晶系，岩盐结构，氧原子呈扭变四方密维结构分布，理论比容量达到286mAh/g，充放电范围为2.5V-4.3V，LiMn2O~4属于尖石型结构，立方晶系，可以产生4.0V的高电压平台，理论容量为148mAh/g，与锂钴氧化物容量接近。使用锂锰氧化物作为正极材料生产的电池，安全性好，耐过充放电

四、锂铁氧化物：LiFePO4，橄榄石型结构，属于正交晶系。锂铁氧化物理论比容量为170mAh/g，理论电压为3.5V。它充放电前后结构变化小，循环性能好，高温稳定性好，并且在室温条件下充放电可接近理论容量、缺点是在高倍率下极化大，可逆容量下降快，且不能进行大电流充放电。

五、镍钴锰复合氧化物(三元）：由于引入镍钴锰，所以存在明显的三元协同效应。Ni—有效提高其材料容量；Co—其层状结构得到明显的稳定；Mn—降低材料成本，提高安全性；三元正极材料的充放电平台高，性能更佳，但需要注意其混合比例。


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