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自1991年日本Sony公司研制并实现了锂离子电池的商品化以来,锂离子电池就以其质量轻、体积小、比能量高、自放电小、循环性能好、污染小和无记忆效应等特点,成为了21世纪最具有应用前景的绿色二次电池之一。
1.从被关注到研究突破
“锂离子电池正极材料”,般选用过渡性金属氧化物,目前所用的正极材料主要是钴、镍、锰的氧化物,如钴酸锂(LithiumCobaltOxide)、镍酸锂(LithiumNickelOxide)、锰酸锂(LithiumManganeseOxide)、磷酸铁锂(LiFePO4)、镍钴锰三元材料。
从上表可以看出,消费类电池对能量密度要求较高,主要采用钴酸锂,但钴是战略资源,有毒性,且价格高、安全性能差。镍钴锰酸锂三元正极材料比容高、循环性能能好、热稳定性好、成本低,是一种理想的锂离子电池正极材料,逐渐挤压钴酸锂的市场份额。
“三元材料”却以其低成本和良好的电化学性能引起了人们的关注。不过,三元材料本身也存在着缺陷,想要在高端市场和动力型市场占据主导地位,还需要不断地探索。
随着“三元材料”前驱体制备工艺和粉体烧结技术的提高,以及微米级一次颗粒三元材料合成的成功,如今的”三元正极材料”已具有更加完整的晶体结构、较高的压实密度和优异的电极加工性能,它的压实密度已接近钴酸锂的水平。
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