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三元电池技术发展概述

来源:【TRD拓尔德】 发布日期:2020-08-25 分享 加入收藏 关注:308

三元电池使用的材料之所以被称之为三元材料,是因为其中过渡金属元素重要有三种,目前主流的三元材料重要有两类:LiNixCoyMn1-x-yO2(NCM)和LiNixCoyAl1-x-yO2(NCA)。虽然三元锂离子电池的容量与镍含量大小关系比较大,但是三元锂离子电池会因为镍含量的提升,稳定性会下降,容易导致事故危险,因此这是制约锂离子电池新能源汽车发展的重要因素之一。


据相关锂离子电池科学文献报告,现在NCM622材料的比容量可以达到170mAh/g左右,NCM811材料的比容量则可以达到190mAh/g以上,远高于传统的LCO材料,同时三元材料中的Co含量大幅降低,使得材料的价格显著降低,同时三元材料相比于LCO材料还具有更好的循环寿命,这些优势使得三元材料在动力锂电池领域迅速站稳了脚跟。


三元锂离子电池材料的技术发展趋势重要有两个方面:


1.三元锂离子电池向高镍含量继续深挖发展


三元锂离子电池材料的比容量随着Ni含量的提升而提升,为了获得更高的容量,提升Ni含量是最有效的办法。NCM811的技术已经相比较较成熟,材料的比容量可达190mAh/g以上,为了进一步提升材料的比容量,广大三元锂离子电池材料厂家正在开发Ni含量达到0.9,甚至更高的三元体系材料。


2.单晶材料


高镍三元材料虽然容量很高,但是高镍三元材料的晶体结构稳定性较差,特别是在高电压下容易发生析氧反应,引起材料的表面相变,单晶化是解决这一问题的有效方法,单晶材料能够有效的提升材料自身的结构稳定性,同时较小的比表面积也能够减少界面副反应的发生,从而显著的提升材料的循环性能。


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