鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-09-17 10:21  瀏覽量：次

　　鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%。新型正極材料提高鋰電池能量密度80%，新型正極材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低溫性能好的優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池的性能短板在于正極，因此，正極材料的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)是目前的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)鋰離子電池正極材料主要包括氧化物和聚陰離子兩大類。

　　鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%

　　鋰電池新型正極材料“MF-18”。這種新型化合物是利用混合前體同沉積方法合成的納米級(jí)材料。目前車用鋰電池最好的三元電極材料是NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）。而新型正極材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，可使目前鋰電池的能量密度提高80%，在零下50攝氏度環(huán)境下充放電仍能達(dá)到75%水平。性能超過(guò)以往所有正極材料。

　　鋰電池正極材料介紹

　　正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來(lái)源，其性能和價(jià)袼對(duì)鋰離子電池的影響較大。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。

　　正極材料占有較大比例(正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1)，因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。

　　當(dāng)前動(dòng)力電池市場(chǎng)上，主流的正極材料只剩下錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰電池三種。它們各有所長(zhǎng)，又有自己的缺點(diǎn)。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，新材料的誕生，升級(jí)和淘汰仍然在進(jìn)行中。

　　正極材料對(duì)鋰電池性能的影響

　　●電芯能量密度

　　每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設(shè)計(jì)和加工制作過(guò)程中的振實(shí)密度也對(duì)電芯成品的能量密度產(chǎn)生影響。

　　●電芯功率密度

　　不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。材料的一些細(xì)節(jié)，作為輔助因素，也會(huì)對(duì)功率特性造成影響。比如，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過(guò)影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來(lái)影響鋰電池的功率密度。

　　●電芯循環(huán)壽命

　　影響電芯循環(huán)壽命的因素很多，與正極材料相關(guān)的，主要有正極材料活性物質(zhì)在循環(huán)使用中的損耗，以及充放電過(guò)程中，材料結(jié)構(gòu)的崩壞引發(fā)的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質(zhì)成分，比如單質(zhì)鐵和三價(jià)鐵，都會(huì)與電解液相互作用，產(chǎn)生不良副反應(yīng)，或者造成內(nèi)部微短路。

　　隨著新能源汽車對(duì)高能量密度正極材料的需求，目前鎳鈷錳酸鋰三元材料已經(jīng)成為最重要、占比最大的正極材料。鋰電產(chǎn)業(yè)還有很長(zhǎng)的一段路要走，新型鋰電池正極材料的研發(fā)也不會(huì)停止腳步。