與磷酸鐵鋰材料相比,不等量型三元材料存在更大的安全隱患。那麼,三元材料安全問題解決方案有哪些呢?
一、選擇安全性能最優配比的三元材料
我們都知道,三元材料中的鎳含量越高,能量密度越大,正極熱穩定性越差,安全性能越低,這主要因為:
a.鎳所占的比例較高,材料製備過程中更不容易形成完整的層狀結構,更傾向於提高能量密度;b.錳的比例較低,鎳鈷錳材料的結構穩定性越差;c.當鎳和錳的比例為1:1時,鎳和錳同時為穩定性最高的正2價和正4價。
所以,在大容量三元電池中,111三元安全性最好。
二、改性三元材料
1、將三元材料改善類似於鈷酸鋰的一次顆粒,原因如下:
a.微米級的一次顆粒具有更完整的層狀結構,更好的迴圈穩定性與安全性能;b.粒徑較大的一次顆粒具有更好的動力學穩定性,因為納米級材料有很高的活性,較低的穩定性和安全性,所以才得提到微米級;c.將粒徑做大能降低了比表面積,減少材料因與電解液的接觸造成的副反應對於材料結構的破壞,對於迴圈和材料穩定性都很有幫助。
2、將三元材料做得如錳酸鋰一樣耐高溫
a.降低電池充電上限電壓:目前國內已解決了35Ah三元電池的安全問題,其充電上限電壓為4.1V,對整個電池體系的穩定性都有一定幫助;b.通過做聚合物純三元電池來提高電池安全性能;c.使用陶瓷隔膜。