鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元材料都是目前最常見的鋰電池正極材料,它們因物理性質與化學性能的不同,而在應用領域上也所有區別。那麼,佔據鋰電池核心地位的正極材料,對產品性能有什麼影響?
正極材料對鋰電池性能影響
1、能量密度
每種鋰電池正極材料都有其理論容量密度,因此選擇了一種正極材料,就選擇了電芯能量密度的上限。在用量設計和加工製作過程中,正極材料的振實密度與比重也對電芯產品的儲鋰能力有一定的影響。
2、功率密度
不同的正極材料,製造出來的鋰電池充放電功率也有一定的區別。正極材料的晶體結構穩定性,顆粒尺寸,摻雜原子,碳包覆工藝,材料的製備方法等,或多或少都會影響帶電鋰離子在本體中擴散,如脫出與嵌入通道寬度大小,通道上是否有過多的障礙物等,進而影響鋰電池的功率密度。
3、迴圈壽命
影響電池迴圈壽命的因素很多,正極材料就是其中的一個,由於正極材料活性物質在迴圈使用中會不斷損耗,以及在充放電過程中,材料結構很容易因為外界環境以及鋰離子的運動而發生崩壞,引發正極容納鋰離子能力的衰減,最終導致電池壽命縮短。此外,正極材料中的雜質成分,比如單質鐵和三價鐵,都會與電解液相互作用,產生不良副反應,或者造成內部微短路。