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三元鋰離子電池優缺點的分析

鉅大LARGE  |  點擊量:80次  |  2021年01月23日  

摘要
三元鋰電池占了相當多一部分,這是因為三元鋰電池體積更小、能力密度更高、耐低溫、循環性能也更好,所以成為新能源乘用車的主流。三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優異的電池。三種金屬元素的

三元鋰離子電池占了相當多一部分,這是因為三元鋰離子電池體積更小、能力密度更高、耐低溫、循環性能也更好,所以成為新能源乘用車的主流。三元鋰離子電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優異的電池。三種金屬元素的重要用途和優缺點如下:


Co3+:減少陽離子混合占位,穩定材料的層狀結構,降低阻抗值,提高電導率,提高循環和倍率性能。


Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過多的Ni也會因為與Li發生位錯現象導致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結構中的脫嵌越難,導致電化學性能變差。


Mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩定性。但過高的Mn含量會容易出現尖晶石相而破壞層狀結構,使容量降低,循環衰減。


能量密度高是三元鋰離子電池的最大優勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標,決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續航時間更長。


三元鋰離子電池的缺點也導致采用了三元鋰離子電池的新能源客車沒有辦法進入新能源車型目錄,原因是安全性。三元鋰離子電池熱穩定性較差,在250-300℃高溫就會出現分解,并且三元鋰材料的化學反應尤其強烈,一旦釋放氧分子,在高溫用途下電解液迅速燃燒,隨即發生爆燃現象。


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