锂电池生产厂家-云帆电子

栏目列表
您当前所在的位置:主页 > 新闻资讯 > 新闻资讯 > 新闻资讯

锂离子电池内部材料分析

时间:2014-07-16 11:35  来源:进口电池  作者:聚合物电池锂电池  点击:

  锂离子电池内部材料分析,锂离子电池的性能与容量主要取决于正极材料和负极材料,一般而言,正极材料应满足:

  ⑴在所要求的充放电电位范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性;

  ⑵温和的电极过程动力学;

  ⑶高度可逆性;

  ⑷全锂状态下在空气中稳定性能好。

  随着锂离子电池的发展,高性能、低成本的正极材料研究工作在不断地进行。目前,研究主要集中于锂钴氧化物、锂镍氧化物和锂锰氧化物等锂的过渡金属氧化物。

  锂钴氧化物(LiCoO2)属于α-NaFeO2型结构,具有二维层状结构,适宜锂离子的脱嵌。由于其制备工艺较为简便、性能稳定、比容量高、循环性能好,目前商品化的锂离子电池大都采用LiCoO2作为正极材料。其合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法,还有草酸沉淀法、溶胶凝胶法、冷热法、有机混合法等软化学方法。

  锂镍氧化物(LiNiO2)为岩盐型结构化合物,具有良好的高温稳定性。由于自放电率低、对电解液的要求低、不污染环境、资源相对丰富且价格适宜,是一种很有希望代替锂钴氧化物的正极材料。目前LiNiO2主要通过Ni(NO3)2、Ni(OH)2、NiCO3、NiOOH和LiOH、LiNO3及LiCO3经固相反应合成。LiNiO2的合成比LiCoO2困难,其主要原因是在高温条件下化学计量比的LiNiO2容易分解为Li1-xNi1+xO2,过量的镍离子处于NiO2平面之间的锂层中,妨碍了锂离子的扩散,将影响材料的电化学活性,同时由于Ni3+比Co3+难得到,因此的合成必须在氧气气氛中进行。

  锂锰氧化物是传统正极材料的改性物,目前应用较多的是尖晶石型LixMn2O4,它具有三维隧道结构,更适宜锂离子的脱嵌。锂锰氧化物原料丰富、成本低廉、无污染、耐过充性及热安全性更好,对电池的安全保护装置要求相对较低,被认为是最具有发展潜力的锂离子电池正极材料。Mn溶解、Jahn-Teller效应及电解液的分解被认为是导致锂锰氧化物为正极材料的锂离子电池容量损失的最主要原因。

  负极材料:

  锂离子电池的容量在很大程度上取决于负极的锂嵌入量,其负极材料应满足如下要求:

  ⑴锂的脱嵌过程中电极电位变化较小,并接近金属锂;

  ⑵有较高的比容量;

  ⑶较高的充放电效率;

  ⑷在电极材料的内部和表面Li+均具有较高的扩散速率;

  ⑸较高的结构、化学和热稳定性;

  ⑹价格低廉,制备容易。目前有关锂离子电池负极材料的研究工作主要集中在碳材料和具有特殊结构的其它金属氧化物。

  一般制备负极材料的方法如下:①在一定高温下加热软碳得到高度石墨化的碳;②将具有特殊结构的交联树脂在高温下分解得到硬碳;③高温热分解有机物和高聚物制备含氢碳。

  碳负极材料要克服的困难就是容量循环衰减的问题,即由于固体电解质相界面膜(Solidelectrolyteinterphase,简称SEI)的形成造成不可逆容量损失。因此制备高纯度和规整的微结构碳负极材料是发展的一个方向。

  各种金属氧化物其机理与正极材料类似,主要研究方向是获取新型结构或复合结构的金属氧化物。

  以上就是云帆电子对锂离子电池内部材料分析的相关介绍,转载请标明出处!


鸿途彩票注册开户投注平台 鸿途彩票注册开户投注平台 今晚六合开奖直播 上海11选5 九亿九彩票注册开户投注平台 利澳彩票注册开户投注平台 搜狐彩票注册开户投注平台 喜盈盈彩票注册 时时彩票注册开户投注 乐天彩票注册开户投注平台