關(guān)于鋰離子電池三元材料的研究，你了解嗎?隨著社會的快速發(fā)展，我們的鋰離子電池三元材料也在快速發(fā)展，那么你知道鋰離子電池三元材料的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識。
由于磷酸鐵鋰能量密度基本上已經(jīng)缺乏大幅度提升空間，在國家對新能源乘用車?yán)m(xù)航里程要求越來越高的背景下，一直被認(rèn)作是磷酸鐵鋰路線的堅守者比亞迪開始在新能源車型唐上應(yīng)用三元鋰離子電池，而包括北汽、江淮、奇瑞、上汽等更多的國內(nèi)新能源生產(chǎn)公司也開始放棄磷酸鐵鋰路線，轉(zhuǎn)投三元鋰離子電池領(lǐng)域。
一般而言，鋰離子電池的正極材料應(yīng)滿足：允許大量Li+嵌入脫出(比容量大);具有較高的氧化還原電位(電壓高);嵌入脫出可逆性好，結(jié)構(gòu)變化小(循環(huán)壽命長);鋰離子擴散系數(shù)和電子導(dǎo)電性高(低溫、倍率特性好);化學(xué)/熱穩(wěn)定性高，與電解液相容性好(安全性好);資源豐富，環(huán)境友好，價格便宜(成本低、環(huán)保)。目前商品化的鋰離子電池中正極普遍采用插鋰化合物，如LiMn2O4、LiFePO4、LiCoO2、三元材料Li(NixCoyMnz)O2等。
據(jù)報道，2017年我國鋰離子電池正極材料產(chǎn)值達到95.75億元，其中三元材料為27.4億元，占28.6%;在動力鋰電池領(lǐng)域，隨著北汽EV200的推出，三元材料的數(shù)量猛增。奇瑞EQ、江淮IV4、鐘泰云100等均采用三元動力鋰電池。
鋰離子電池三元材料的制備分為兩個階段。第一步是三元材料前體的制備，包括鎳，鈷和錳離子混合溶液的合成，混合溶液和沉淀劑的沉淀反應(yīng)以及時效，洗滌和過濾。 干燥;第二階段是制備鋰離子電池的三元材料，包括鋰鹽和前體的混合，球磨和燒結(jié)。
通常，用于鋰離子電池的三元材料的比較優(yōu)勢是顯而易見的：高比容量，長循環(huán)壽命，良好的安全性能和低廉的價格。這來自三個元素的協(xié)同作用：鈷可以減少混合的陽離子空間并穩(wěn)定層。鎳可以增加材料的容量;錳可以降低成本并提高安全性。
在高壓下，正極材料和電解質(zhì)之間的各種副反應(yīng)更加嚴(yán)重，并且安全性變差。因此，耐高壓電解質(zhì)極大地限制了高鎳三元材料的市場應(yīng)用。相比之下，高鎳三元材料的開發(fā)速度更快。 采用共沉淀法合成了Li(NixCoyMnz)O2(x = 1/3，0.5，0.6，0.7，0.8)系列材料，研究了Ni的含量對電化學(xué)性能，結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)電化學(xué)性能和熱性能與Ni含量密切相關(guān)。隨著Ni含量的增加，材料的比容量和殘余堿的量增加，容量保持性和安全性將降低。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的鋰離子電池三元材料仍然存在兩個缺點：一個是平臺相對較低，另一個是首次充放電效率較低。然而，在比較優(yōu)勢的強烈吸引下，越來越多的電池制造商開始對用于鋰離子電池的三元材料感興趣，并且正在準(zhǔn)備或已經(jīng)開始生產(chǎn)用于鋰離子電池的三元材料。
三元材料已逐漸成為動力鋰電池市場的主流趨勢，高鎳三元材料目前已成為研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的熱點。日產(chǎn)，特斯拉，通用，三菱歐藍德等重要的國內(nèi)外汽車公司以及北汽新能源，比亞迪，吉利汽車等生產(chǎn)的家用乘用車均已使用了三元或二元高比能量電池。以前一直堅持使用磷酸鐵鋰的比亞迪也開始使用三元電池。全球大型三元材料公司主要集中在中國，日本和韓國，它們共同占據(jù)了約50%的市場份額。日本公司的部署相對較早，技術(shù)積累也相對較強。韓國公司迅速崛起，目前在技術(shù)和質(zhì)量控制方面已達到較高水平。目前，國內(nèi)主要的電池企業(yè)也轉(zhuǎn)向三元材料的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集中度和技術(shù)水平不斷提高。
以上就是鋰離子電池三元材料的有關(guān)知識的詳細(xì)解析，需要大家不斷在實際中積累經(jīng)驗，這樣才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品，為我們的社會更好地發(fā)展。
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