鑫晨實業:什麼是三元鋰電池?

大家都聽說過三元鋰電池的名稱,那麼,為什麼三元鋰電池被稱為三元鋰電池?你指的是什麼三元電池?這三者之間的關係是什麼?今天我們將解決這個問題。

鑫晨實業:什麼是三元鋰電池?

聚合物鋰電池

為什麼它被稱為三元鋰電池?哪三元?

三元鋰電池"正極材料採用鋰鎳鈷錳酸或鋁酸鎳鋰等三元聚合物鋰離子二次電池,其中三元係指含有鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鋁(Al)的聚合物,在三元鋰電池中起正極作用;鋰是指以六氟磷酸鋰電解質為主的電解質,而負電極材料一般為石墨。

關於電池的命名

有兩種常見的命名類型:

以電池中最重要的元素命名。

以電池的核心反應機理或特性命名的,如強調可摺疊特性的柔性電池

由於鋰電池中的正極材料往往決定其能量密度,這是鋰電池最重要的特點,所以正極材料命名最多。我們常說三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池屬於這一類。

這三個要素之間有什麼關係?

鋰三元之所以被繼承,不僅是因為它的名字很好記住,還因為鎳、鈷、錳(或鋁)這三種金屬元素的聚合物在電池中起著巨大的作用。那麼,這三種金屬元素都起著什麼作用呢?

1.鎳餅

鎳是活性金屬中的二次基團,其主要功能是增加電池的體積能量密度,是增加里程的主要突破口,但過多的含量會導致鎳離子佔據鋰離子位置(鎳氫混排),導致容量下降。

2.鈷粉

鈷也是二次基團中的一種活性金屬,它可以抑制陽離子的混合,從而提高電池的穩定性,延長電池的使用壽命。此外,它還決定了電池的充放電速度和效率(倍率性能),但過高的鈷含量會導致電池實際容量的下降。

3.鋁或錳

錳或鋁的作用是降低材料成本,畢竟鎳和鈷是非常昂貴的稀有金屬,可以提高電池的安全性和穩定性。

在三元鋰電池的正極材料中,鎳、鈷、錳(或鋁)這三種金屬元素是不可或缺的,多一種或少一種元素會影響其最終性能或不成為電池,但根據我們自己的需要,我們適當地調整鋰電池中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比(摩爾比),使鋰電池表現出不同的特性。

鎳、鈷、錳(或鋁)如何混合才能讓電池使用時間更長?

鎳是三元鋰電池的能量密度決定因素,如果你想跑得更遠,就增加它的含量;如果你想讓三元鋰電池更便宜,就增加錳或鋁的比例。

根據正極材料中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比例,我們可以將三元鋰電池分成不同的體系。

例如,在1:1:1的條件下,鎳與鈷、錳的比值為333;

或8:1:1高鎳811系統等。

總而言之,第一個數字越高,它跑得越遠,但成本越高,安全性就越低;最後一個數字越高,它就越近,而且最便宜。

如果你想跑得更遠、更安全,你必然會增加三元材料中鎳與鈷的比例,但你也必須承擔鎳的活潑化學性質和鈷稀有金屬(而不是魚和熊爪)的高成本所造成的安全風險。

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