鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的優(yōu)點和作用

來源：存能電氣  日期：2019-11-19 16:31  瀏覽量：次

　　鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的優(yōu)點和作用。隨著中國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和信息時代對電池新材料需求的增加，中國電池新材料市場將不斷擴(kuò)大。鎳鈷錳三元材料憑借電壓穩(wěn)定、容量高、振實密度較大、能量密度大等優(yōu)點，逐年擴(kuò)大在電池正極材料的市場份額，得到廣泛的應(yīng)用。下面小編來給大家解析鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的優(yōu)點和作用。

　　鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的優(yōu)點

　　優(yōu)點：

　　1、自放電率低，無污染，與多種電解質(zhì)有著良好的相容性，與鈷酸鋰相比價格便宜，國內(nèi)下一代動力電池主流材料；

　　2、鎳鈷錳酸鋰以相對廉價的鎳和錳取代了鈷酸鋰中三分之二以上的鈷，成本方面優(yōu)勢非常明顯；

　　3、和其他鋰離子電池正極材料錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰相比，鎳鈷錳酸鋰材料和鈷酸鋰在電化學(xué)性能和加工性能方面非常接近，使得鎳鈷錳酸鋰材料成為新的電池材料而逐漸取代鈷酸鋰，成為新一代鋰離子電池材料的寵兒；

　　4、成本低廉，高克容量，工作電壓與現(xiàn)有電解液匹配，安全性好。

　　缺點：

　　1、制備條件非?？量蹋虡I(yè)化生產(chǎn)困難；

　　2、熱穩(wěn)定性差，循環(huán)性能變差。

　　鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的作用

　　1、鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但過高的鈷含量會導(dǎo)致實際容量降低；

　　2、鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度.但鎳含量高(即高鎳)的三元材料也會導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出；

　　3、錳的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過高的錳含量會破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，使材料的比容量降低；所以在以后材料發(fā)展中，在保持錳不變的前提下，提高鎳含量，降低固含量，這個是成本及容量性能的綜合考慮。

　　在三元材料電池中鈷可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。鎳可以提高增加材料的體積能量密度。錳可以降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。鎳鈷錳三元電池材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高，但是平臺太低，用在手機(jī)上會有明顯的容量不足的感覺，在一些山寨手機(jī)上已經(jīng)有在用三元材料的電池了，特別是容量比較高的電池。

　　在化合物中，鎳呈現(xiàn)正二價，是主要的電化學(xué)活性元素；錳呈現(xiàn)正四價，不參與電化學(xué)反應(yīng)，只對材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供保證；鈷是正三價，部分參與電化學(xué)反應(yīng)；其主要作用是保證材料層狀結(jié)構(gòu)的規(guī)整度、降低材料電化學(xué)極化、提高其倍率性能。該材料具有比容量高、高電壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性較好等優(yōu)點．是目前看來最有應(yīng)用前景的一種鋰離子電池正極材料。

　　鎳鈷錳憑借低廉的制備成本、高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)壽命在正極材料中的地位逐步顯現(xiàn)出來。今后三元材料的研究的重點：優(yōu)化合成工藝，進(jìn)一步降低制備成本；探索新的制備方法，從而制備出具有高倍率性能的如納米三元和具有特殊形貌的高振實密度三元材料。