1、锂电正极技术含量高。
2、锂电正极材料的电位较高,负极材料的电位较低,这样才能形成较大的电位差,是电池构成的重要前提。
3、锂电负极重要是用的石墨,是C的一种,正极使用的过度金属的氧化物,如钴酸锂或者是锰酸锂,磷酸铁锂等。
4、锂电正极材料要求材自身电位高,这样才能与负极材料之间形成较大的电位差,带来高能量密度的电芯设计。
锂电正极和负极哪个技术含量高
负极材料技术含量比较低,一般用石墨做负极,是国内锂离子电池四大关键组件中唯一实现产业化的材料。
国内企业在技术含量低的领域,做得颇有成就。
但是,石墨负极材料虽成功商品化,可由于碳作为负极总是存在一些难以克服的弱点,未来肯定要被非碳材料取代。因为石墨在电解液中会形成钝化膜,该膜虽可传递锂离子,但会引起能量的损耗。而且当电池过充电时,石墨负极表面会析出金属锂从而引起电池短路。随着温度的升高,嵌锂状态下的石墨负极将首先与电解液发生放热反应,有可能会生成易燃气体,发生燃烧。所以石墨不是最理想的负极材料,寻找性能更为良好的非碳负极材料是锂离子电池研究的重要课题。
锂电正极和负极哪个技术含量高
锂电正极含量高,锂电正极材料行业不仅技术集成度高,而且是目前唯一制约锂电池寿命及容量的因素,也可以说是锂电池唯一还有很大提升空间的地方
负极重要是用的石墨,是C的一种,正极使用的过度金属的氧化物,如钴酸锂或者是锰酸锂,磷酸铁锂等。
正极的电位高于负极,两者的电势差构成了电池的电压。
锂离子电池正极材料
正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,也是目前商业化锂离子电池中重要的锂离子来源,其性能和价袼对锂离子电池的影响较大。目前研制成功并得到应用的正极材料重要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。
1、钴酸锂
钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势,所以最先实现商品化。同时由于钴酸锂具有工作电压高、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好等优点,在要小型充电电池的领域中具有重要应用。钴酸锂正极材料的缺点是价格昂贵,实际比容量仅为其理论容量的274mAh/g的50%左右钴酸锂的循环寿命已达到1000次,但仍有待于进一步提高此外钴酸锂的抗过充电性能较差,在较高充电电压下比容量迅速降低。
2、三元材料
近几年来层状嵌锂多元过渡金属复合型正极材料发展迅速,尤其是含有钴镍锰三种元素的新型过渡金属嵌锂氧化物复合材料。
3、锰酸锂
与钴酸锂和镍酸锂相比,锰酸锂具有安全性好、耐过充性好、原料锰的资源丰富、价格低廉及无毒性等优点,是很有发展前途的一种正极材料。层状锰酸锂用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。
4、磷酸铁锂
随着动力锂电池的发展,国内厂家大多倾向于采用磷酸铁锂材料。它是一类新型的锂离子电池用正极材料。该类材料具有高的能量密度、低廉的价格、优异的安全性等特点,特别适用于动力锂电池。它的出现是锂离子电池材料的一项重大突破,现已成为各国竞相研究的热点。目前磷酸铁锂被认为是最有发展前途的动力锂电池正极材料。由于磷酸铁锂生产技术门槛很高,大多数生产厂商在批量生产时产品的稳定性难以保证。它的缺点是电阻率较大,电极材料利用率低。因此研究工作重要集中在解决其导电率问题上。此外磷酸铁锂的专利问题也是其产业过程中的一个要解决的问题。
锂离子电池负极材料
锂离子电池重要负极材料有锡基材料、锂基材料、钛酸锂、碳纳米材料、石墨烯材料等。锂离子电池负极材料的能量密度是影响锂离子电池能量密度的重要因素之一。
1、碳纳米管
碳纳米管是一种石墨化结构的碳材料,自身具有优良的导电性能,同时由于其脱嵌锂时深度小、行程短,作为负极材料在大倍率充放电时极化用途较小,可提高电池的大倍率充放电性能。
然而,碳纳米管直接作为锂离子电池负极材料时,会存在不可逆容量高、电压滞后及放电平台不明显等问题。如Ng等采用简单的过滤制备了单壁碳纳米管,将其直接作为负极材料,其首次放电容量为1700mAh/g,可逆容量仅为400mAh/g。
2、石墨烯
2004年英国Manchester大学研究者首次发现石墨烯材料,并获得诺贝尔奖