鄂教版科學(xué)九下新材料(編輯修改稿)
2025-01-05 13:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致 LiCoO2粒間松動(dòng)而脫落，使內(nèi)阻增大； 由于電解質(zhì)自身的氧化和 LiCoO2結(jié)構(gòu)的不可逆相變導(dǎo)致電池極化增加，容量迅速衰減。 LiCoO2 的制備方法和改性 1 制備方法 高溫固相法 Li2CO3 +Co3O4→LiCoO 2+ CO2 Co3O4← Co(OH) 2 (CoCO3) ← CoCl 2(CoSO4) ←Co 礦 水熱法 溶膠 凝膠法 微波合成法 不同方法各有利弊，工業(yè)生產(chǎn)中用高溫固相法。 2 改性 摻雜 和表面包覆 LiCoO2 的缺點(diǎn) 盡管 LiCoO2是目前使用最廣泛的正極材料，但其耐過(guò)充電能力、安全性差。 Co資源短缺（ Co是戰(zhàn)略物資）、價(jià)格昂貴、污染大，隨著鋰離子電池需求量的不斷增大和人們對(duì)電池性能的要求越來(lái)越高，急需尋找和開發(fā)比能量高、穩(wěn)定性好、成本低的新型正極材料。 ? LiNiO2理論容量為 274mAh/g，實(shí)際容量可達(dá) 190～ 210 。相對(duì)于 LiCoO2而言， LiNiO2還具有資源豐富、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境影響小以及和多種電解液有良好的相容性等方面的優(yōu)點(diǎn)，曾被認(rèn)為是替代 LiCoO2的正極材料之一 。 ? 阻礙 LiNiO2作為鋰離子電池正極材料商業(yè)化的原因 ： （ 1）高溫合成條件下，鋰鹽容易揮發(fā)導(dǎo)致缺鋰； （ 2） Ni2+難于被完全氧化成 Ni3+； （ 3）高溫時(shí)， LiNiO2易分解和發(fā)生相變化； （ 4）充電后期有可能導(dǎo)致電池爆炸。 LiNiO2正極材料 LiMn2O4正極材料 ? 其理論放電容量為 148mAh/g，實(shí)際放電容量為 120～ 130 mAh/g。與前兩者相比較，環(huán)境無(wú)污染，安全性好，資源豐富，價(jià)格便宜，電池成本低，成為極有前景的鋰離子電池正極材料。目前已有產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。 ? 該材料無(wú)論在循環(huán)過(guò)程，還是充放電儲(chǔ)存方面均存在不可逆容量損失，使得其循環(huán)壽命較短。 LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正極材料 ? 充電電壓可達(dá) ，放電容量可達(dá) 200mAh/g，大電流性能好，是一種很有希望的正極材料； ? 目前仍存在一定的問題 : 生產(chǎn)技術(shù)不太成熟 用于大型設(shè)備安全性能欠佳 價(jià)格較高 LiFePO4正極材料 特點(diǎn) (1)安全性更高。 (2)循環(huán)性能更好，更穩(wěn)定。 (3)自放電率極低，僅是鈷酸鋰的 1／ 10； (4)高溫穩(wěn)定性能好。 (5)不使用戰(zhàn)略資源鈷，無(wú)污染、來(lái)源豐富、價(jià)格低。 容量約 110mAh/g ，從價(jià)格、安全性及環(huán)保性能看，特別是電動(dòng)車所需的大型動(dòng)力電源領(lǐng)域有著極大的市場(chǎng)前景。已有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 二、負(fù)極材料 碳基負(fù)極材料：石墨化碳負(fù)極材料 （主要應(yīng)用） 無(wú)定形碳 其他碳負(fù)極材料：富勒烯、碳納米管等 非 碳基負(fù)極材料： Li4Ti5O12 （ “零應(yīng)變材料”， 鋰離子具有很好的遷移性）。 其他合金：錫基合金、硅基合金、銻基合金等 二、隔 膜 組成：聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔 膜，包 括單層 PE,單層 PP，三層 PP/PE/PP 復(fù)合膜。 作用：正負(fù)極之間電子絕緣，同時(shí)允許鋰
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