鉅大LARGE | 點擊量：579次 | 2022年03月03日
簡述能提高鋰離子電池正極材料電壓性能的三項技術
提高鋰離子電池正極材料的電壓是最近幾年提升鋰離子電池能量密度的新思路。高電壓材料包括類尖晶石晶體結構和類橄欖石晶體結構兩種正極材料。LiMPO4（M=Co，Ni）就是一種典型的高電壓類橄欖石晶體結構材料。其中，LiCoPO4具有4.8V的放電電勢，LiNiPO4具有5.2V的放電電勢，且理論容量都接近170mAh/g。
5.2V是目前最高的充放電電壓，因為尚未開發(fā)出能夠與之匹配的電解液，故尚未有關于LiNiPO4正極材料鋰電池性能的報道，關于LiCoPO4材料的報道多些，但在現有電解液體系下得出的LiCoPO4材料循環(huán)充放電性能很差。
類橄欖石晶體結構在高電壓條件下表現出的副作用有三：1、正極材料會與電解液發(fā)生反應，形成固液界面層；2、電解液會部分溶解Co離子，大大惡化鋰電池循環(huán)充放電性能；3、電導性能差，電導率低。因此，采用高電壓類橄欖石晶體結構必須施以必要的手段以提高其性能，這些手段有三種。
1、納米化。活性物質采用納米級的小顆粒要比微米級大顆粒具有更短的鋰離子和電子傳輸擴散路徑。
2、摻雜。與類尖晶石晶體結構既可摻雜陽離子也可摻雜陰離子不同，類橄欖石晶體結構只摻雜陽離子提高正極材料的電導率。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3、涂層。非晶碳涂層能形成相互連接的電子高速傳輸通道，從而提高性能，特別是提高首次放電容量以及充放電循環(huán)性能。
總體來說，類橄欖石晶體結構的LiMPO4（M=Co，Ni）比類尖晶石晶體結構具有更多的理論容量，但由于電導率低，循環(huán)性能差，這使得該正極材料鋰離子電池研發(fā)沒有類尖晶石晶體結構鋰離子電池的研發(fā)成果多，而進入實業(yè)化階段則需要有更先進的性能改進技術，這主要指的是電動車用動力鋰電池。
