1.锂离子电池正极材料
目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例,并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标,所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。
锂电池正极材料具有广阔的市场,前景十分乐观。但锂电池正极材料还存在一定的技术瓶颈,尤其是它的电容量高与安全性能强的优势还未充分发挥出来。在锂电池正极材料领域,任何微小的技术革新都有可能掀起新一轮的市场拓展,我国企业应加强对正极材料关键技术的研发攻关,取得国际领先地位,增强核心竞争力,在国际竞争中取得优势。
2003 年之前,锂电正极材料以钴酸锂为主,生产企业主要集中在日本。当时便携式电子产品市场的蓬勃发展,锂电正极材料行业发展比较迅速,行业利润水平较高,处于垄断利润状态。2003 年以后,由于我国和韩国锂电正极材料生产企业逐渐兴起,上、下游产业链逐步成熟,行业利润水平有所降低,并逐步进入相对稳定的状态。
作为最早实现商业化应用的锂离子电池正极材料,其理论容量为274mAh/g,但其实际比容量只有理论比容量的50%-60%,工作电压约为3.6V,放电平稳、循环性能好,是目前应用最广泛的锂离子二次电池正极材料,并广泛应用在小型低功率便携式电子产品上。
2.磷酸铁锂电池 正极磷酸铁锂,负极锂,含锂离子导电固体为电解质的电
一般为20mAh/g 。但这个比例并不绝对。
名词解释
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
结构与工作原理
LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的
LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。
图1 LiFePO4电池内部结构
LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
主要性能
LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。
3.锂离子电池正极材料看看有没有新的研究方向或者新的方法
目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例,并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标,所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。 锂电池正极材料具有广阔的市场,前景十分乐观。
但锂电池正极材料还存在一定的技术瓶颈,尤其是它的电容量高与安全性能强的优势还未充分发挥出来。在锂电池正极材料领域,任何微小的技术革新都有可能掀起新一轮的市场拓展,我国企业应加强对正极材料关键技术的研发攻关,取得国际领先地位,增强核心竞争力,在国际竞争中取得优势。
2003 年之前,锂电正极材料以钴酸锂为主,生产企业主要集中在日本。当时便携式电子产品市场的蓬勃发展,锂电正极材料行业发展比较迅速,行业利润水平较高,处于垄断利润状态。
2003 年以后,由于我国和韩国锂电正极材料生产企业逐渐兴起,上、下游产业链逐步成熟,行业利润水平有所降低,并逐步进入相对稳定的状态。 作为最早实现商业化应用的锂离子电池正极材料,其理论容量为274mAh/g,但其实际比容量只有理论比容量的50%-60%,工作电压约为3。
6V,放电平稳、循环性能好,是目前应用最广泛的锂离子二次电池正极材料,并广泛应用在小型低功率便携式电子产品上。
4.磷酸铁锂正极材料的优缺点
A、高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C, 25°C);
B、高安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;
C、无污染,不含任何对人体有害的重金属元素;
D、循环寿命长。在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上;
E、没有记忆效应;
F、快速充电性能,磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。
5.磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池的优点是:
1 磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。
2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。
3 充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
4 磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。
5 磷酸铁锂电池的容量大。
6 磷酸铁锂电池没有记忆效应。
7 磷酸铁锂电池绿色环保,无毒,无污染,原材料来源广泛,价格便宜。
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