锂离子动力电池

时间:2024-06-12 17:15:30编辑:奇闻君

动力电池的作用?

动力电池的直接作用是为电动汽车提供动力来源的电源。很多电动汽车的动力电池采用三元锂电池,这种电池以钴酸锂锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极,以可嵌入锂离子的碳材料为负极使用有机电解质。动力电池主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。新能源汽车新能源汽车因其节能和环保的特性被看好,但是其产业化面临最大问题是居高不下的销售价格。从国外混合动力汽车看,同类型的混合动力和燃油型丰田凯美瑞差价达到8-10万元,而国内比亚迪纯电动车型E6与同类型的燃油车的差价更是高达20多万。虽然新能源汽车后期的运营和维护成本低廉可以逐步填平一次购置的差价,但是高额购置价格无疑成为阻碍新能源汽车产业化的重要障碍。动力电池主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

[create_time]2021-10-19 13:58:59[/create_time]2020-09-06 16:28:32[finished_time]5[reply_count]1[alue_good]小耳朵爱聊车[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=3449036648,3772589304&fm=3012&app=3012&autime=1689235946&size=b200,200[avatar]说的都是干货,快来关注[slogan].[intro]5053[view_count]

什么是锂电池?与普通电池有什么区别?

锂电池是:锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。锂电池与普通电池的区别锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生。 由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。比普通电池更环保,更方便。

[create_time]2018-03-31 05:54:06[/create_time]2014-04-27 13:12:34[finished_time]8[reply_count]8[alue_good]天枰水煮青春3d[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.894f61b6.2WeTPbOmiLyvwiPgpSFbUw.jpg?time=5185&tieba_portrait_time=5185[avatar]TA获得超过3245个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]20491[view_count]

什么是锂电池?

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。锂电池基本原理锂电池基本原理锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。放电反应:Li+MnO2=LiMnO2锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(电子)充电负极上发生的反应为6C+xLi++xe- = LixC6充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6铂族锂电池为你解答,请采纳。

[create_time]2022-02-07 23:30:18[/create_time]2021-08-13 09:26:16[finished_time]8[reply_count]2[alue_good]铂族锂电池[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/dccc05ea68a1a6ed554b563a67a12fa9?tag=1619849409[avatar]百度认证:深圳市铂族科技有限公司官方账号[slogan]深圳市铂族科技有限公司,是一家专业研发制造锂离子电池的高科技企业,主营各种锂电池、动力电池、电动车锂电池、电动自行车锂电池、户外储能电源、电动工具电池、医疗电池等产品。[intro]602[view_count]

电动汽车用的三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点?

三元锂电池和磷酸铁锂电池都是电动汽车动力电池的常用类型,那么它们到底有何优缺点?其实,三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池在性能上并没有绝对优劣。三元锂电池优势在于储能密度和抗低温性能。在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。同时,三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。但是,磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低,安全性更高一些。而且,磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,因为磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,也就是说其使用寿命可长达十年左右,但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,意味着其使用寿命仅为6年三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,所以磷酸铁锂电池循环寿命更长。最后是制造成本方面,因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属,因而生产成本较低。而三元锂电池因为采用钴金属,成本有所提高。如果从安全性和成本角度综合考虑,确实磷酸铁锂电池更加合适。 而且电池低温加热技术也可以抵消磷酸铁锂抗低温能力差的劣势。

[create_time]2021-02-28 13:50:32[/create_time]2021-03-14 20:49:31[finished_time]6[reply_count]40[alue_good]电力知识学堂[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=1966418224,3791968417&fm=3012&app=3012&autime=1695087731&size=b200,200[avatar]超过10用户采纳过TA的回答[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]22449[view_count]

动力型锂电池与普通锂电池有什么差别?

动力型锂电池与普通锂电池有以下差别:一、性质不同。动力锂电池是指为交通运输工具提供动力的电池,一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言;而普通锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。二、电池容量不同。在都是新电池的情况下,用放电仪测试电池容量,一般动力锂电池的容量在1000-1500mAh左右;而普通锂电池的容量在2000mAh以上,有的能到3400mAh。三、放电功率不同。一颗4200mAh的动力锂电池可以在短短几分钟内将电量放光,但是普通锂电池完全做不到,因此普通锂电池的放电能力完全无法与动力锂电池相比。动力锂电池与普通锂电池最大的差别,在于其放电功率大,比能量高。由于动力型锂电池主要用途为车用能源供给,所以相较于普通电池要有更高的放电功率。四、应用不同为电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力锂电池,包括传统的铅酸电池、镍氢电池以及新兴的锂离子动力电锂电池,分为功率型动力电池(混合动力汽车)以及能量型动力电池(纯电动汽车);手机、笔记本电脑等消费电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池,以区别于电动汽车用的动力锂电池。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。

[create_time]2022-12-07 17:51:50[/create_time]2022-12-22 17:51:50[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]上海万通职业学校[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/7048a410c9da97d8755ae841012e9e04.jpeg[avatar]百度认证:上海万通职业技能培训官方账号,教育领域创作者,本地资讯创作者,活力创作者[slogan]上海万通职业学校是浦东新区人社厅批准的技术学校,开设汽车维修、城市轨道交通乘务、汽车商务与新媒体、汽车美容装潢、二手车评估、焊工技术等专业![intro]564[view_count]

锂电池分几类?哪一类比较好?

中国电动车行业车用电池中用睿禹能锂电池主流是三种铁锂,锰锂,三元。
1 锰锂
优点:价格便宜;低温性能好,在零下负20度放电能有90%以上的效率;安全性能佳。
缺点:高温度性能差 ;循环寿命低(一般正常使用寿命大概在300到400次) ;克比容量低(112) ;倍率放电差(如车子上坡和快速启动时候,对该类电池影响很大)
2 三元
优点:价格是三种材料最贵的;容量高(150.可以节省体积) ;循环寿命佳(600到700次) ;倍率放电佳。
缺点:安全性能是三个中最差的(特别是用钢壳的) ;目前中国电池行业对该材料的掌握还不成熟,用的不多.
3 铁锂
优点:价格中 ;容量中(130);循环寿命高(1500次左右) ;高温性能好 ;倍率放电好
缺点: 价格不便宜 ;低温性能不好;在电动汽车上才能充分体现其优越的性能(能6分钟充满电,能20倍放电)


[create_time]2021-08-01 17:02:34[/create_time]2021-08-16 17:00:29[finished_time]2[reply_count]31[alue_good]雁返6[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.2230025a.szXPzJXSHYXFvSz3uuImwg.jpg?time=11888&tieba_portrait_time=11888[avatar]TA获得超过1294个赞[slogan]生活不止有眼前的苟且,还有诗和远方[intro]16160[view_count]

电动车锂电池有几种

锂电池有3种。三元系的材料聚合物可携式锂电池,锰酸锂锂电池,磷酸铁锂电池。由于锂离子电池组的重量仅为铅酸电池的30%,因此在相同的电压,电容量下,锂离子电池的续行能力强。锂电池以1.5C倍率下大电流放电,对其循环寿命毫无影响。而铅酸电池在1.5C倍率下大电流放电。其循环寿命仅为标称循环寿命30%-40%。扩展资料:电动车锂电池使用注意事项:在夏季多雨的天气,锂电池电动车应尽量避免。市场上所有的锂电池都不支持长期雨水浸泡。一旦水渗入壳体,壳体就会被密封,内部的水就不能排出,会继续破坏电池内部的防水层,同时会导致锂电池内部短路或整个电池失效。如果锂电池在被淹没后被重复使用,将会有潜在的安全隐患,锂电池属于高能量产品。里面有防护板和其他电子元件。电子产品通常在进水后会发生微短路,如手机、电脑等。取水后,需要专业治疗。否则将对产品造成不可弥补的损害。参考资料来源:百度百科-锂电池电动车

[create_time]2020-10-19 22:21:54[/create_time]2019-10-17 06:52:03[finished_time]9[reply_count]11[alue_good]生活畅谈者[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/7155a2d76a5eb3a420bbe6b5acde1e33.jpeg[avatar]生活新鲜事,看我就知道[slogan]生活新鲜事,看我就知道[intro]18397[view_count]

锂电池哪个品牌好?

因最近准备给自己的电动车换电池,打算更换锂电池,但是不知道那个牌子的锂电池耐用且质量好,故而就去对当地的电动车维修店进行探访,同时咨询了几个开车行的朋友,并同时在网上进行查询,然后从质量和性价比以及实际销量等综合因素,整理推荐出四个品牌的电池,当然了之所以推荐这四个品牌,首先是从实际销量、质量和性价比的维度,做出的推荐,以帮助有同样困惑的小伙伴们在选择电动车电池时作为参考。下面表一中我列出了这几个品牌销量比较好用户口碑好的几款电池,以及基本参数,以方便小伙伴们在购买电池时作为参考。下面总表中,归纳整理了每个品牌销量比较高的产品,并将某电商平台实际销售价格作为参考附录于后,以方便小伙伴们在购买电池时作为参考依据。接下来我对逐个品牌的电池产品进行详细介绍,以及对于为何推荐这款电池做出说明和建议,以方便小伙伴们能在购买时有个大概的了解。一、超威锂电池1.产品型号超威锂电池,磷酸铁锂电池48V40ah磷酸铁锂48V+40ah(AW款)质保两年2.产品参数单只电池容量:40A3.参考价格参考价格:3199元4.推荐理由超威的锂电池,质量肯定是没的说,就是价格比较贵,相对于石墨烯电池来讲,锂电池的性价比并不高,所以在实际的车行和维修店,很少会有人装锂电池的,抛开性价比不谈,只谈质量,超威锂电池质量是很好的。所以在锂电电池里,我推荐这一款。三、天能锂电池1.产品型号天能锂电池72V60V48V二轮电摩外卖电动三轮快递车备用电瓶车蓄电池72V20AH2.产品参数单只电池容量:25A3.参考价格60V\25A,参考价格:2058元4.推荐理由天能的锂电池,质量很好,在维修店和车行里,以及电商平台的销量,天能锂电池都是比较好的,有些小伙伴们在购买电池的时候往往容易忽视电池的单只容量,也就是【HA】在电池容量上划分有很多等级,12A、16A、20A、25A、30A,参数越大电池也就越贵,续航里程也就越大,这就好比12A的锂电池是一个小桶,30A的是一个大水池,所以存储的电量就会比12A的更大,使用起来跑得也就更远,购买电池的时候不单单只是看价格,还要看电池的容量,而天能电池这一款25A的,就容量而言也是很大的了。五、博邦锂电池1.产品型号博邦锂电池48V电动车60v三元锂电池2.产品参数单只电池容量:25A3.参考价格60V\25A,参考价格:1809元4.推荐理由博邦的锂电池质量好,大企业大品牌,质量可靠,从电池的容量来讲,博邦的锂电池在容量上达到了25A,性能上比较优秀,销量上也比较大。用户口碑不错。六、星月马锂电池1.产品型号星月马48v电动车锂电池2.产品参数共一只,电池容量:60A3.参考价格参考价格:2769.00元4.推荐理由星月马锂电池做得很好,星月马锂电池质量很好,单只电池达到六十安,性能也很优秀了,在电商平台销量比较高。以上就是我为小伙伴们整理出的关于这几个销量比较高的锂电池品牌,如果小伙伴们有不同意见欢迎在下方留言评论,并将你对于电动车电池的经验分享出来,以帮助更多有同样困惑的小伙伴们在购买电池的时候作为参考。


[create_time]2022-11-20 06:39:58[/create_time]2021-05-12 17:59:08[finished_time]6[reply_count]0[alue_good]惠企百科[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/343825d09bee196abf9cec8955c23e80.jpeg[avatar]百度认证:北京惠企网络技术有限公司官方账号[slogan]惠企百科网是一家科普类综合网站,关注热门中文知识,集聚互联网精华中文知识,本着自由开放、分享价值的基本原则,向广大网友提供专业的中文知识平台。[intro]5489[view_count]

锂电池哪个品牌的质量好一点

因最近准备给自己的电动车换电池,打算更换锂电池,但是不知道那个牌子的锂电池耐用且质量好,故而就去对当地的电动车维修店进行探访,同时咨询了几个开车行的朋友,并同时在网上进行查询,然后从质量和性价比以及实际销量等综合因素,整理推荐出四个品牌的电池,当然了之所以推荐这四个品牌,首先是从实际销量、质量和性价比的维度,做出的推荐,以帮助有同样困惑的小伙伴们在选择电动车电池时作为参考。下面表一中我列出了这几个品牌销量比较好用户口碑好的几款电池,以及基本参数,以方便小伙伴们在购买电池时作为参考。下面总表中,归纳整理了每个品牌销量比较高的产品,并将某电商平台实际销售价格作为参考附录于后,以方便小伙伴们在购买电池时作为参考依据。接下来我对逐个品牌的电池产品进行详细介绍,以及对于为何推荐这款电池做出说明和建议,以方便小伙伴们能在购买时有个大概的了解。一、超威锂电池1.产品型号超威锂电池,磷酸铁锂电池48V40ah磷酸铁锂48V+40ah(AW款)质保两年2.产品参数单只电池容量:40A3.参考价格参考价格:3199元4.推荐理由超威的锂电池,质量肯定是没的说,就是价格比较贵,相对于石墨烯电池来讲,锂电池的性价比并不高,所以在实际的车行和维修店,很少会有人装锂电池的,抛开性价比不谈,只谈质量,超威锂电池质量是很好的。所以在锂电电池里,我推荐这一款。三、天能锂电池1.产品型号天能锂电池72V60V48V二轮电摩外卖电动三轮快递车备用电瓶车蓄电池72V20AH2.产品参数单只电池容量:25A3.参考价格60V\25A,参考价格:2058元4.推荐理由天能的锂电池,质量很好,在维修店和车行里,以及电商平台的销量,天能锂电池都是比较好的,有些小伙伴们在购买电池的时候往往容易忽视电池的单只容量,也就是【HA】在电池容量上划分有很多等级,12A、16A、20A、25A、30A,参数越大电池也就越贵,续航里程也就越大,这就好比12A的锂电池是一个小桶,30A的是一个大水池,所以存储的电量就会比12A的更大,使用起来跑得也就更远,购买电池的时候不单单只是看价格,还要看电池的容量,而天能电池这一款25A的,就容量而言也是很大的了。五、博邦锂电池1.产品型号博邦锂电池48V电动车60v三元锂电池2.产品参数单只电池容量:25A3.参考价格60V\25A,参考价格:1809元4.推荐理由博邦的锂电池质量好,大企业大品牌,质量可靠,从电池的容量来讲,博邦的锂电池在容量上达到了25A,性能上比较优秀,销量上也比较大。用户口碑不错。六、星月马锂电池1.产品型号星月马48v电动车锂电池2.产品参数共一只,电池容量:60A3.参考价格参考价格:2769.00元4.推荐理由星月马锂电池做得很好,星月马锂电池质量很好,单只电池达到六十安,性能也很优秀了,在电商平台销量比较高。以上就是我为小伙伴们整理出的关于这几个销量比较高的锂电池品牌,如果小伙伴们有不同意见欢迎在下方留言评论,并将你对于电动车电池的经验分享出来,以帮助更多有同样困惑的小伙伴们在购买电池的时候作为参考。


[create_time]2022-11-20 06:39:27[/create_time]2022-06-04 16:56:48[finished_time]2[reply_count]0[alue_good]惠企百科[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/343825d09bee196abf9cec8955c23e80.jpeg[avatar]百度认证:北京惠企网络技术有限公司官方账号[slogan]惠企百科网是一家科普类综合网站,关注热门中文知识,集聚互联网精华中文知识,本着自由开放、分享价值的基本原则,向广大网友提供专业的中文知识平台。[intro]3685[view_count]

18650动力锂电池和18650普通锂电池有什么区别

18650动力锂电池和18650普通锂电池区别如下:1、锂电池的容量不同。18650动力锂电池的容量要比普通18650锂电池小的多,为2000mah以内,约少一倍左右。2、放电电流大小不同。18650动力锂电池放电电流可以达到20A左右,普通18650锂电池放电电流为1-3A左右。3、应用场合不同。18650动力锂电池主要应用于新能源汽车的电瓶制作,普通18650锂电池用于小数码电器以及各种充电宝上。扩展资料:区别动力18650锂电池与容量型18650锂电池1、18650动力性锂电池主要是正负极材料颗粒比普通的18650锂电池更加细小能量密度不大,采用的隔膜材料以及电解液导电性能更好,导电性能更佳。2、18650动力锂电池在正负极引出的极耳材料等也比普通的18650锂电池的更多(减小极耳内阻和满足更大电流)。3、18650动力电池支持大电流放电,可能达到30C倍率的电流,18650普通锂电池只支持1C倍率的放电。(1C等于容量的1倍率容量)4、18650动力电池容量一般比普通的18650锂电池容量要小1/2左右,如果容量型2000mAh动力型18650锂电池就只有1000mAh5、普通容量型18650锂电池充电电压最高是4.2V,动力型18650锂电池最高充电电压是3.65V左右。普通容量型18650锂电池标称电压是3.7V,动力18650锂电池标称电压是3.2V。

[create_time]2022-12-07 17:57:53[/create_time]2022-12-22 17:57:53[finished_time]1[reply_count]1[alue_good]上海万通职业学校[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/7048a410c9da97d8755ae841012e9e04.jpeg[avatar]百度认证:上海万通职业技能培训官方账号,教育领域创作者,本地资讯创作者,活力创作者[slogan]上海万通职业学校是浦东新区人社厅批准的技术学校,开设汽车维修、城市轨道交通乘务、汽车商务与新媒体、汽车美容装潢、二手车评估、焊工技术等专业![intro]3894[view_count]

18650电池和一般锂电池有什么区别

1.电池的容量不同,18650电池的容量一般为1200毫安到3600毫安之间,而相同体积的一般锂电池的容量大约为800毫安;

2.电池的使用寿命不同,18650电池正常使用时循环寿命可达500次以上,一般锂电池正常使用时循环寿命大约为18650电池的一半;

3.电池的安全性能不同,18650锂电池安全性能高,不会爆炸且无毒无污染,一般锂电池遇到高温或使用不当有爆炸的危险,且一般锂电池内部的物质对环境有很大的污染能力;

4.电池的放电电压不同,18650锂电池的放电电压一般为3.6伏、3.8伏和4.2伏,一般锂电池的放电电压为3.0伏左右。


[create_time]2022-10-28 10:27:43[/create_time]2022-11-10 02:26:17[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]奔驰小刘17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.4b4379da._qdQkIwFQrCD69h7VYu76Q.jpg?time=4869&tieba_portrait_time=4869[avatar]TA获得超过678个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]486[view_count]

锂离子电池正极材料分为几种体系?

您好!

注:本段内容来自一篇论文

主要包括:锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子正极材料系列。

1. 锂钴氧化物
锂钴氧化物是现阶段商品化锂离子电池中应用最成功、最广泛的正极材料。其在可逆性、放电容量、充放电效率和电压稳定方面是比较好的。
LiCoO2属于α-NaFeO2型结构,它具有二维层状结构,适合锂离子的脱嵌,其理论容量为274mAh/g,但在实际应用中,由于结构稳定性的限制,最多只能把晶格中的一半Li+脱出,因此实际比容量约为140mAh/g 左右,其平均工作电压高达3.7V[60]。因其容易制备,具有电化学性能高,循环性能好、性能稳定和充放电性能优良等优点,成为最早大规模商业化应用于锂离子电池的正极材料,目前商品化锂离子电池70%以上仍然采用钴酸锂作为其正极材料。
LiCoO2一般采用高温固相法制备,该种方法工艺简单、容易操作、适宜于工业化生产,但是也存在着以下缺点:反应物难以混合均匀,需要较高的反应温度和较长的反应时间,能耗大,产物颗粒较大,形貌不规则,均匀性差,并且难以控制,从而导致电化学性能重现性差。为了克服固相反应的缺点,溶胶-凝胶法[61,62]、水热法[63]、共沉淀法[64]、模板法[65]等方法被用来制备LiCoO2,这些方法的优点是可以使Li+和Co2+之间充分接触,基本达到原子水平的混合,容易控制产物的粒径和组成。但是这类制备方法工序比较繁琐,工艺流程复杂,成本高,不适用于工业化生产。

2. 锂镍氧化物
镍酸锂(LiNiO2)为立方岩盐结构,与LiCoO2相同,但其价格比LiCoO2低。LiNiO2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[66],无过充或过放电的限制,具有高温稳定性好,自放电率低,无污染,是继LiCoO2之后研究得较多的层状化合物。但LiNiO2作为锂离子电池正极材料存在以下问题亟待研究解决。
首先,LiNiO2制备困难,要求在富氧气氛下合成,工艺条件控制要求较高且易生成非计量化合物。LiNiO2合成技术的关键是将低价的镍完全转变为高价镍,高温虽然可以实现LiNiO2的高效合成,但由于温度超过600℃时合成过程中的Ni2O3易分解成NiO2,不利于LiNiO2的形成,所以必须选用苛刻的低温合成方法。此外,在制备三方晶系的LiNiO2过程中,容易生成立方晶系的LiNiO2,由于立方晶系的LiNiO2在非水电解质溶液中无活性,因此,工艺条件控制不当,极易导致LiNiO2材料的电化学性能不稳定或下降[67,68]。
其次,LiNiO2与LixCoO2一样,在充放电过程中,也会发生从三方晶系到单斜晶系的转变,导致容量衰减[69],与此同时,相变过程中排放的O2可能与电解液反应,此外,LiNiO2在高脱锂状态下的热稳定性也较差[70,71],,易于引发安全性问题。可喜的是,通过掺入少量Cu、Mg、Al、Ti、Co等金属元素[72,73],可使LiNiO2获得较高的放电平台和电化学循环稳定性。

3. 锂锰氧化物
我国锰资源储量丰富,而且锰无毒,污染小,因此层状结构的LiMnO2和尖晶石型的LiMn2O4都成为了正极材料研究的热点。
锂锰氧化物主要有层状LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4两类。LiMnO2属于正交晶系,岩盐结构,氧原子分布为扭变四方密堆结构,其空间点群为Pmnm,理论比容量达到286mAh/g,充放电范围为2.5~4.3V,是一种较有开发前景的正极材料。缺点是其在循环过程中,晶型易转变为尖晶石型结构,使其比容量下降。目前提高其电化学性能的手段有掺杂和合成复合材料等[74]。LiMn2O4为尖石型结构,立方晶系,Fd3m点群,其Mn2O4框架是一个四面体与八面体共面的三维结构,Li从Mn2O4框架中进行嵌入/脱嵌,在Li+嵌/脱过程中晶体各向同性地膨胀/收缩,晶体结构体积变化极小。尖石型结构LiMn2O4可以产生4.0 V的高电压平台,理论容量为148mAh/g,与LiCoO2容量接近。尖石型结构LiMn2O4不但可以进行锂的完全脱嵌,还可通过改变掺杂离子的种类和数量及掺杂阴(阳)离子来改变电压、容量和循环性能。尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,循环过程中容量会发生缓慢衰减,影响其应用。容量缓慢衰减主要有以下三方面原因[75,76]:(1) 锰在电解液中发生溶解;(2) Jahn-Teller效应致使结构破坏;(3) 因为Mn4+的氧化性,高度脱锂后的尖晶石结构不稳定。目前通常采用掺杂或包覆等方法对其电化学性能进行改善[77]。

4. 锰镍钴复合氧化物
层状锰镍钴复合氧化物正极材料综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2 三种层状材料的优点,其综合性能优于以上任一单一组分正极材料,存在明显的三元协同效应:通过引入Co,能够减少阳离子混合占位情况,有效稳定材料的层状结构;通过引入Ni,可提高材料的容量;通过引入Mn,不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性。而LiMnxNiyCo1-x-yO2材料充放电平台略高于LiCoO2,适合现有各类锂离子电池应用产品,有望取代现有各类其他正极材料。

5. 锂钒氧化物
钒为多价态金属,与锂可形成多种氧化物,主要包括层状的LiVO2、LixV2O4、Li1+xV3O8和尖晶石型LiV2O4、反尖晶石型LiVMO4(M=Ni, Co)。
1957年Wadsley提出用层状Li1+xV3O8作为锂离子电池正极材料[78]。层状Li1+xV3O8的结构由八面体和三角双锥组成,锂离子位于八面体位置,与层之间用离子键固定,过量的锂占据层间四面体位置。这种结构使其循环性能非常稳定,缺点是材料的电导率低,氧化性强,改进的方法有在层状结构中嵌入无机分子[79]、材料采用超声波处理[80]等。层状Li1+xV3O8的合成方法主要有高温固相法和液相反应法。层状Li1+xV3O8具有比容量高、循环性能好的优点,因此成为一种很有潜力的锂离子电池正极材料。但Li1+xV3O8电压平台较低,在2~3.7V之间存在多个平台,而且其导电率低,氧化能力强,易导致有机电解液分解。

6. 锂铁氧化物
随着锂二次电池的出现,人们对可脱嵌锂离子的层状LiFeO2就进行了许多深入的研究[81, 82]。但由于Fe4+/Fe3+电对的Fermi能级与Li+/Li的相隔太远,而Fe3+/Fe2+电对又与Li+/Li的相隔太近,因此层状LiFeO2一直未能得到应用。1997年Padhi [83]等首次报道具有橄榄石型结构的LiFePO4能可逆地嵌入和脱嵌锂离子。PO43-不但把Fe3+/Fe2+电对能级降低到能应用的级别,而且通过强的Fe-O-P的诱导效应稳定了Fe3+/ Fe2+的反键态,使Fe具有较强的离子性,从而产生了3.4伏左右的高电位。但因其导电性差,不适宜大电流充放电,无法实际应用,所以当时未受到重视。近几年来,随着对LiFePO4导电机理的认识不断提高,各种改善其导电性能的方法不断出现,使LiFePO4的实际应用成为了可能。Thackeray[84]认为LiFePO4的发现,标志着“锂离子电池一个新时代的到来”。


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