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  • 發布時間:2022-08-26 10:28 原文鏈接: 鋰離子電池正極材料的缺點簡介

      比如LiCoO2由于Co價格昂貴,耐過充性差,克容量發揮有限;LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2存在壓實密度低、與電解液的兼容性差、軟包中脹氣等問題;LiMn2O4高溫循環和高溫存儲不佳;LiFePO4存在低溫、產品一致性、ZL權等問題。隨著手機、平板等消費電子產品電池正日益輕薄化發展,追求更高能量密度正極材料成為鋰離子電池發展的熱點。而體積能量密度=放電容量×放電電壓平臺×壓實密度,2012年9月前只有LiCoO2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2高能量密度正極材料使用在消費電子產品電池中;由于LiCoO2安全性差,更安全、更廉價的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2逐漸成為正極材料發展的熱點。

      然而,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2在消費電子產品電池的應用存在以下瓶頸:第一,高電壓循環問題,與電解液的兼容性差,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2在扣式電池(負極為鋰片)4.5伏高電壓下循環性能良好,而在全電池(負極為人造石墨)4.4伏循環時的容量衰減很快;第二,高溫存儲問題,由于Ni對電解液有很強的氧化性,軟包電池在高溫存儲時,產氣較大;為解決上述問題,需要對材料進行表面改性處理,中國國內外很多文獻和ZL報道了Al2O3、AlPO4、ZrO2、TiO2、B2O3等氧化物包覆正極材料,他們認為包覆提高正極材料的表面結構穩定性,改善高電壓下的循環性能;降低了正極材料對電解液的氧化,抑制高溫產氣,但是效果有限。同時會帶來負面效果,因為包覆的金屬氧化物為非電化學活性材料,傳導鋰離子性很差,包覆后會犧牲正極材料的克容量和放電電壓平臺,一定程度上降低了正極材料的能量密度。發現使用正極材料包覆有效克服了上述缺點,從而用一種正極材料包覆另一種正極材料成為包覆的熱點。

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