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三元523的理论克容量计算
三元523(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)理论克容量计算
三元523相对质量分数为96.5545g/mol
1g的三元523物质的量:
1g÷96.5545g/mol=0.01035685mol
1g的三元523提供的电荷量:
0.01035685mol×96485.3383C/mol=999.284176C
换算单位:999.284176C÷3.6C=277.58mAh
那么理论克容量约为280mAh/g
三元811(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)理论克容量计算
NiCoMn的相对质量分数差不多,所以理论上523和811的理论克容量也相差无几。
理论与实际克容量
那么问题来了,为什么三元材料理论克容量一样的情况下,811比523具有更高的克容量呢?
原来容量和镍、钴的总含量相关,更确切的说,由于钴的含量一般是变化比较少的通常是0.2或0.3,那么最直接相关的就是镍的含量,由于镍在三元材料里面的价态呈现+2和+3两种价态,当有锂离子脱出的时候过渡金属镍发生变价来达到荷电平衡。正是由于Ni的这种多价态表现,它可以从+2变到+3,再由+3变到+4价,所以,镍含量越高,能够脱出的锂离子也就越多。
如果从能级分布来说的话,就是镍含量高的时候,过渡金属外层3D电子的能级和氧元素的2P轨道重叠度较大,所以能够脱出更多的锂离子,从而容量更高!
三元材料的容量会随着截止电压的升高而升高,比如如果你的电压范围在3.0-4.2V范围内的话,那么三元材料内的锂离子脱出数量大概为0.45-0.55mol左右,如果你提高放电电压至4.5V的话,那么脱出的锂离子量可能会达到0.60mol,而材料的容量与锂离子的潜入脱出数量是有很大关联的。因此正极脱出的锂离子越多,那么正极材料的克容量发挥就越大,单位质量材料放出的容量就越多,电池的容量也就越大。
sun等小组人员用半电池(Li作为负极),在3~4.3V,25℃ 20mA/g(0.1C)条件下不同Ni,Co,Mn含量Li[NixCoyMnz]O2(x=1/3、0.5、0.6、0.7、0.8和0.85)的比容量。研究结果表明随着Ni含量的增加,比容量增加,测试结果如下图
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最近新能源车行业新闻不少,但没有一条有下面这条劲爆:根据网络消息指出,宁德时代传讲在未来彻底放弃NCM811技术路线,彻底转投磷酸铁锂,原因是因为NCM811的安全性得不到保障。实话说这条新闻的靠谱程度,在我看过那么多小道消息里是最不靠谱的一个,因为这条消息目前在网络上仅存的,就是一张模糊的
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