您的位置:首頁 > 資訊 > 行業(yè)動態(tài) > 正文

科普:六種鋰電池特性及參數(shù)對此

2021-10-19 14:58 性質:編譯 作者:Litong 來源:中國叉車網(wǎng)-中叉網(wǎng)
免責聲明:中叉網(wǎng)(m.m21363.cn)尊重合法版權,反對侵權盜版。(凡是我網(wǎng)所轉載之文章,文中所有文字內容和圖片視頻之知識產權均系原作者和機構所有。文章內容觀點,與本網(wǎng)無關。如有需要刪除,敬請來電商榷?。?/div>
眾所周知,道路和非道路車輛所使用的三元鋰電池或者磷酸鐵鋰動力電池,其實其都是按照其正極活性材料來所命名。在本文在,我們匯編了六種常見鋰電池類型,連同其...

眾所周知,道路和非道路車輛所使用的三元鋰電池或者磷酸鐵鋰動力電池,其實其都是按照其正極活性材料來所命名。

在本文在,我們匯編了六種常見鋰電池類型,連同其主要性能參數(shù)和性能。一般來說,具有相同技術路線的鋰電池之電芯,其具體參數(shù)并不完全相同。而如下文中,所顯示的是當前參數(shù)的一般水平。

六種鋰電池具體包括:

鈷酸鋰(LiCoO2、錳酸鋰(LiMn2O4)、鎳鈷錳酸鋰(LiNiMnCoO2或NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(LiNiCoAlO2或稱NCA)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)、鈦酸鋰(Li4Ti5O12)。

1、鈷酸鋰(LiCoO 2)

鈷酸鋰是一種無機化合物,化學式為LiCoO?,一般使用作鋰離子電池的正電極材料。其外觀呈灰黑色粉末,吸入和皮膚接觸會導致過敏。中文別名:鈷酸鋰;鈷(III)酸鋰

一般用于鋰離子二次電池正極材料[1],液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液經(jīng)過加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過篩即得到鈷酸鋰粉。

其高比能量比,使鈷酸鋰成為手機、筆記本電腦和數(shù)碼相機的熱門選擇。電池由氧化鈷陰極和石墨碳陽極組成。陰極具有分層結構,在放電期間,鋰離子從陽極移動到陰極,充電過程則流動方向相反。 結構形式如圖1所示。


圖1:  鈷酸鋰結構

陰極具有分層結構。在放電期間,鋰離子從陽極移動到陰極; 充電時流量從陰極流向陽極。

鈷酸鋰作為便攜式設備中一種流行的陰極,在商用鋰離子電池中僅提供其理論容量的一半。當提高截止電壓以釋放更多容量時,電解液中鈷的溶解和鈷酸鋰顆粒的結構紊亂嚴重,導致容量快速衰減和循環(huán)壽命有限。在這里,我們展示了一類三元鋰、鋁、氟改性的鋰鈷氧化物,使用簡單且可擴展的水熱輔助混合表面處理,具有穩(wěn)定的導電層。這種表面處理阻礙了液體電解質與鈷酸鋰顆粒之間的直接接觸,從而減少了活性鈷的損失。它還形成由鋰-鋁-鈷-氧化物-氟固溶體組成的薄摻雜層,

自從 1991 年索尼公司首次將可充電鋰離子電池 (LIB) 商業(yè)化以來,可充電鋰離子電池 (LIB) 已廣泛用于各種便攜式電子產品,以及最近在大型電動汽車 (EV) 和儲能電網(wǎng) (EEG) 中的應用。由于它們在工業(yè)應用中發(fā)展迅速,因此需要具有更高能量密度和更大功率輸出的 LIB1,2,3,4。最突出的陰極材料基于層狀、尖晶石和橄欖石結構的晶體結構,這些結構由鋰化鈷、鎳和錳基氧化物或聚陰離子材料3、5 組成。

在各種正極材料中,鈷酸鋰(LiCoO2,LCO)由于其有序的α-NaFeO2層狀結構而被用于制造> 31%的LIB,這使得生產易于擴展和快速可逆鋰嵌入3,6.具體而言,LCO 具有 274 mAh g-1的高理論容量,但實際放電容量僅為 ~ 140 mAh g-1(Li1?xCoO2,x ≈ 0.5, ~ 4.2 V vs. Li/Li+)7,8.造成如此大容量短缺的根本原因是從六方相到單斜相的相變,起始電壓為 ~ 4.2 V8,9。將鋰提取至 0.5 摩爾以上的濃度會導致結構不穩(wěn)定,從而將鋰脫嵌的截止電壓限制為 4.2 V。當電壓 > 4.2 V 時,LCO 電池的循環(huán)效率和放電容量會迅速衰減。

圖2:  鈷酸鋰電池

鈷酸鋰在高比能量方面表現(xiàn)出色,但在功率特性、安全性和循環(huán)壽命方面只能提供一般的性能表現(xiàn)

匯總表

鈷酸鋰氧化物: LiCoO 2陰極(約60%Co),石墨陽極                                       

短型:LCO或Li-鈷。始于1991年以來

電壓標稱值為3.60V; 典型工作范圍3.0-4.2V /電池
比能(容量)150-200Wh /公斤。特種電池提供高達240Wh / kg。
充電(C率)0.7-1C,充電至4.20V(大部分電池);典型充電時長 3小時;1C以上的充電電流會縮短電池壽命。
放電(C率)1C;放電截止電壓2.50V。1C以上的放電電流會縮短電池壽命。
循環(huán)壽命500-1000,與放電深度,負荷,溫度有關
熱失控150°C(302°F)。滿充狀態(tài)容易帶來熱失控
應用手機,平板電腦,筆記本電腦,相機
注釋非常高的比能量,有限的比功率。鈷很昂貴。被用作能量型電池。市場份額穩(wěn)定。

表3:鈷酸鋰的特性

上一頁123456

網(wǎng)友評論
文明上網(wǎng),理性發(fā)言,拒絕廣告

相關資訊

關注官方微信

手機掃碼看新聞