锂电池几个正极材料的优缺点锂电池几个正极材料的优缺点 锂离子电池的性能重要取决于所用电池内部材料的构造和性能。这些电池内部材料涉及负极材料、电解质、隔阂和正极材料等。其中正负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此便宜、高性能的正、负极材料的研究始终是锂离子电池行业发展的重点。负极材料普通选用碳材料,现在的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步减少的重要因素。在现在的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大概占整个电池成本的 40%左右,正极材料价格的减少直接决定着锂离子电池价格的减少。对锂离子动力电池特别如此。例如一块手机用的小型锂离子电池大概只需要 5 克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达 500 公斤的正极材料。 衡量锂离子电池正极材料的好坏,大致能够从下列几个方面进行评定:(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,正极材料的构造应尽量不发生变化或小发生变化,以确保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量小,使电池的电压不会发生明显变化,以确保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映;(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。锂离子电池正极材料普通都是锂的氧化物。研究得比较多的有LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4 和钒的氧化物等。导电聚合物正极材料也引发了人们的极大爱好。1、LiCoO2 在现在商业化的锂离子电池中基本上选用层状构造的 LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g,实际容量为 140mAh/g 左右,也有报道实际容量已达 155mAh/g。该正极材料的重要优点为:工作电压较高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简朴、容易制备等。重要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高。2、LiNiO2 用于锂离子电池正极材料的 LiNiO2 含有与LiCoO2 类 似 的 层 状 构 造 。 其 理 论 容 量 为274mAh/g , 实 际 容 量 已 达 190mAh/g...