鋰電池的電池正極材料是決策鋰電池壽命的首要條件之一,現(xiàn)階段商業(yè)化的的鋰電池一般選用的電池正極材料是片層LiCoO2,尖晶石狀LiMn2O4,孔雀石狀LFP等。
近十年來,盡管鋰電池的電池正極材料全是鋰銜接氫氧化物,但融解過渡元素的難題一直是個(gè)難點(diǎn),尤其是LiMn2O4尖晶石正級(jí),在長周期或高溫存儲(chǔ)全過程中,容積通常會(huì)出現(xiàn)顯著的衰減系數(shù)。在其中,錳離子的融解是關(guān)鍵緣故之一,尤其是不良反應(yīng)造成的酸進(jìn)攻LiMn2O4時(shí),錳離子能溶于鋰電池電解液中。
電解質(zhì)溶液空氣氧化轉(zhuǎn)化成氫氧根離子,在工作電壓過高時(shí)轉(zhuǎn)化成鹽酸,使錳的歧化反應(yīng)加速,溶解性隨循環(huán)系統(tǒng)全過程中高矮相位差的轉(zhuǎn)變而擴(kuò)大;當(dāng)錳離子溶解鋰電池電解液里時(shí),發(fā)生了幾類相對(duì)的狀況,包含構(gòu)造不穩(wěn)定,活性物質(zhì)外流,電阻器擴(kuò)大等。磷酸鐵鋰具備尖晶石構(gòu)造,能夠考慮脫嵌鋰離子電池的必須。但原材料中的Mn在高溫下可溶于鋰電池電解液中,導(dǎo)致鋰電池電解液不可逆工作能力損害。除此之外,當(dāng)高溫充放電時(shí),原材料易產(chǎn)生Jahn-Teller效用,使特異性原材料的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)造受到損壞,使電池電量衰減系數(shù)加快。
LFP為孔雀石狀構(gòu)造,具備非常好的可靠性和安全系數(shù),外擴(kuò)散特性阻抗略微提升,且歐母特性阻抗和電化學(xué)腐蝕特性阻抗均有所增加,在其中,光電催化特性阻抗增長幅度比較大。電容器耗損關(guān)鍵來自電級(jí)和鋰電池電解液的不良反應(yīng),在其中,特異性鋰的耗損是電容器耗損的關(guān)鍵緣故,SEI在循環(huán)系統(tǒng)全過程中因?yàn)樨?fù)級(jí)容積的轉(zhuǎn)變而造成了電容器耗損。
鈷酸鋰是片層構(gòu)造,它能確保在Li+脫嵌和置入全過程中構(gòu)造轉(zhuǎn)變的水平和交叉性,在聚合物電芯標(biāo)準(zhǔn)下蓄電池充電還會(huì)繼續(xù)危害鋰電的使用壽命,充放電倍率的提升會(huì)造成Li+和Co分子的混和,造成一部分LiCoO2由六方晶體結(jié)構(gòu)變成立方米晶體結(jié)構(gòu),電池正極材料構(gòu)造的成長造成容積衰減系數(shù)。隨著鋰電池的應(yīng)用,內(nèi)部鋰電池電解液中鋰離子電池的總數(shù)慢慢降低,另外因?yàn)殇囯x子電池的對(duì)流傳熱工作能力減少,也造成電池電量衰減系數(shù)?;钚凿囯x子電池的外流主要是因?yàn)檠h(huán)系統(tǒng)全過程中鋰電池電解液與具備正、負(fù)級(jí)性的活性物質(zhì)中間的反映而不斷耗費(fèi)。
隨循環(huán)系統(tǒng)頻次的提升,正級(jí)特性阻抗發(fā)生了顯著的升高而負(fù)級(jí)特性阻抗沒有產(chǎn)生顯著的轉(zhuǎn)變,而負(fù)級(jí)容積出現(xiàn)了大幅度的降低而正級(jí)特性阻抗卻沒有產(chǎn)生顯著的轉(zhuǎn)變。因?yàn)檎?jí)頁面特性阻抗的提升和負(fù)級(jí)容積的損害,循環(huán)系統(tǒng)全過程中電池電量降低。
因?yàn)槠淙莘e比能量大,品質(zhì)比能量大,工作標(biāo)準(zhǔn)電壓高,鋰電池壽命高效率低,且無記憶性,鋰電池在消費(fèi)電子設(shè)備中獲得了普遍的運(yùn)用,伴隨著鋰電池主要用途的擴(kuò)張,對(duì)其特性明確提出了高些的規(guī)定。高溫度下,鋰電池的容積衰減系數(shù)速度更快,低倍數(shù)特性差,高鋰電池壽命速度等難題比較嚴(yán)重牽制了其運(yùn)用。
通過正極材料對(duì)鋰電池壽命影響的介紹,其實(shí)影響鋰電池壽命的原因還有很多,比如產(chǎn)品質(zhì)量問題,使用不當(dāng)造成的,這些我們都需要注意。
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