鉅大LARGE | 點擊量:2455次 | 2021年03月29日
鋰離子電池電芯有什么原材料呢?
正極材料
正極材料在鋰離子電池中市場容量最大、附加值較高,大約占鋰離子電池成本30%,毛利率低則15%,高則70%以上。
目前已批量應用于鋰離子電池的正極材料重要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。
鎳酸鋰離子電池安全性最差(過充易起火),高溫耐受度最低(高溫分解),合成難度最高。
鈷酸鋰最早實現商業化應用,技術發展至今已經很成熟,并已廣泛應用在小型低功率的便攜式電子產品上,如手機、筆記本電腦和數碼電子產品等。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學性能,充放電平臺十分平穩,充放電過程中結構穩定。同時,該材料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環境下使用、原材料來源廣泛等優點,是目前電池界競相開發研究的熱點。
負極材料
負極材料占鋰電成本比例較低,重要有碳負極材料和非碳負極材料。
碳負極材料:被目前商品鋰離子電池廣泛采用。
優點:安全、循環壽命較長,價格低廉、無毒。
缺點:質量比能量比較低。
非碳負極材料:按組成分為鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。
優點:有很高的體積能量密度。
缺點:循環穩定性差,不可逆容量較大,制備成本較高,尚未產業化。
負極材料未來以提高容量和循環穩定性為目標,將碳材料與各種高容量非碳負極材料復合以開發高容量、非碳復合負極材料。
隔膜材料
市場化的隔膜材料重要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴(Polyolefin)類隔膜,其中PE產品重要由濕法工藝制得,PP產品重要由干法工藝制得。
電解液
鋰離子電池電解液材料重點在于高安全性、高環境適應性,重要發展將集中在:新型溶劑(工作溫度范圍拓寬)、離子液體、新型鋰鹽(提高環境適應性)、添加劑(阻燃、氧化還原穿梭、保護正負極成膜等)等方面,與新型正、負極材料相匹配,提高安全性、功率和容量,最終安全方便地應用于電動汽車、儲能、航天以及更廣泛的領域。
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