锂电池的几种主要正极材料 1 、锂电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钒的氧化物和三元材料等
锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能
这些电池内部材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和导电材料等
其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂电池的性能与价格
因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂电池行业发展的重点
负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟
而正极材料的开发已经成为制约锂电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素
在目前的商业化生产的锂电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的4 0 %左右,正极材料价格的降低直接决定着锂电池价格的降低
对锂动力电池尤其如此
比如一块手机用的小型锂电池大约只需要5 克左右的正极材料,而驱动一辆电动汽车用的锂动力电池可能需要高达5 0 0 千克的正极材料
衡量锂电池正极材料的好坏,大致可以从以下几个方面进行评估: (1 )正极材料应有较高的氧化还原电位,从而使电池有较高的输出电压; (2 )锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌,以使电池有高的容量; (3 )在锂离子嵌入/脱嵌过程中,正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化,以保证电池良好的循环性能; (4 )正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小,使电池的电压不会发生显著变化,以保证电池平稳地充电和放电; (5 )正极材料应有较高的电导率,能使电池大电流地充电和放电; (6 )正极不与电解质等发生化学反应; (7 )锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数,便于电池快速充电和放电; (8 )价格便宜,对环境无污染
锂电池正极材料一般都是锂的氧化物
研究得比较多的有钴酸锂,镍酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和钒的氧化物等
导电聚合物正极材料也引起了人们的极大兴趣
1 、钴酸锂 在目前商业化的锂电池中基本上选用层状结