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811鋰電池詳細介紹

811鋰電池詳細介紹

發(fā)布人: 發(fā)布時(shí)間:2021-08-24 瀏覽次數:4110

811鋰電池的英文簡(jiǎn)寫(xiě)是NCM811,這是一種高鎳的新型鋰離子電池材料:三元鎳鉆錳(NCM)的正極材料,其化學(xué)式為L(cháng)iNi0.8Co0.1Mn0.102。該材料是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的一類(lèi)新型鋰離子電池正極材料,具有能量密度高、循環(huán)穩定性好、成本適中等優(yōu)點(diǎn)。

811鋰電池

811鋰電池的三元鎳鉆錳正極材料(NCM)綜合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三種層狀材料的優(yōu)點(diǎn);由于Ni、Co和Mn之間存在明顯的協(xié)同效應,所以NCM的性能要好于單一組分的層狀正極材料;同時(shí)NCM又比LiFePO4有更高的比容量,這也是NCM被認為是最有應用前景的新型正極材料之一的重要原因。

811鋰電池的鎳鉆錳三元材料本身也是一個(gè)大“家族",根據Ni、Co、Mn之間的比例不同,又分支出一系列的材料,如NCM111(LiNi1/3Co1/3Mn1/302)、NCM433(LiNi0.4C00.3Mn0.302)、NCM424(LiNi0.4Co0.2Mn0.402)、NCM523(LiNi0.5Co0.2Mn0.302)、NCM622(LiNi0.6Co0.2Mn0.202)、NCM811等。與其它幾種鎳鉆錳三元正極材料相比,NCM811的鎳鉆錳比例為8:1:1,鎳的比例進(jìn)一步提高,電池的能量密度更高(最高可達280mAh/g),電池的性能也相應提高,而成本卻相應降低等等。正是憑借這些優(yōu)勢,NCM811被認為是下一代動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向,而現代推出的Kona EV最新純電動(dòng)汽車(chē)也印證了這一點(diǎn)。

雖然高純度的NCM811材料已經(jīng)有很多優(yōu)點(diǎn),但其在穩定性和安全性等方面依然存在不足,因此還需要對NCM811進(jìn)行改性,進(jìn)一步提高其電化學(xué)性能。

811鋰電池的改性方法是在借鑒了其它類(lèi)似電極材料的改性方法的基礎上,發(fā)展出了以“摻雜”和“涂覆”為主的改性方法。

“摻雜”是指,在LiNi0.8Co0.1Mn0.102晶格中摻入微量的其它元素,以提高材料的電子電導率和離子電導率,并增加結構穩定性,從而達到改善材料電化學(xué)性能的目的。主要包括陽(yáng)離子摻雜(如Na、V、Ti、Mg、A、Cr等)、陰離子摻雜(如B、F、Si等)和多種離子摻雜(多種陽(yáng)離子、多種陰離子或者陰陽(yáng)離子共同摻雜)。

“涂覆”是指,在LiNi0.8Co0.1Mn0.102離子的表面直接生成別的物質(zhì)以隔離活性物質(zhì)與電池電解液,從而減少副反應的發(fā)生,或者增加機械強度和提高導電能力,最終達到改善材料性能的目的。主要包括金屬氧化物包覆、金屬氟化物包覆、鋰鹽包覆、碳納米管包覆、石墨烯包覆等。

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