日經(jīng)bp：大型電池研究步入正軌一：正極材料-資料下載頁
2024-12-07 20:54本頁面
【正文】 、磷酸鐵鋰（ LiFePO4）等。但這些正極材料的理論容量都在 200mAh/g 以下。因此必須尋找超過 200 mAh/g 的新材料，或是使用能夠?qū)⒛壳爸挥?4V左右的對鋰電位提高到 5V左右的 5V類正極材料，增加能量密度（圖 2）（注 1）。 6 ^4 v @9 e/ w （注 1）各電極的能量密度為比容量與電壓之乘積 m! Y% c) I! Q: p g q8 D。 E: \。 Y E6 n 其中，能夠?qū)崿F(xiàn)超過 250mAh/g 的比容量，而且屬于 5V類正極材料的固溶體類（ Li2MnO3LiMO2）材料被寄予了厚望。在本屆電池討論會上，日產(chǎn)汽車、田中化學(xué)研究所、戶田工業(yè)和三洋電機等企業(yè)就該材料進行了發(fā)表。 / H1 ?* I z8 k) pamp。 f ?7 E% K m$ `+ i e0 H 該材料雖然具有層狀結(jié)構(gòu)，但容量大于層狀類材料的理論值。因此，探究大容量實現(xiàn)原理的行動日趨活躍。該材料最初是分為鋰層與錳等過渡金屬層的層狀結(jié)構(gòu)，但初期充電后，過渡金屬會移動到鋰層內(nèi)，形成骨架結(jié)構(gòu)。研究 顯示，大容量的實現(xiàn)除了錳等金屬的氧化還原反應(yīng)外，還歸功于氧的電荷補償作用。 : Y {+ `amp。 ]5 v6 k, s 但是，當(dāng)把充電電壓提高到容量超過理論值的 V左右后，重復(fù)充放電循環(huán)時容量下降程度會加大。估計是因為在氧的電荷補償作用下，正極材料產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)變化。如果能夠解明該現(xiàn)象，提高循環(huán)特性，很有希望為新一代正極材料打開道路。 / Z% `amp。 J2 f5 ?0 Z4 Z! w: Z: U 改善 LiMnPO4 的特性 39。 F3 A, C0 @. g [* f ( N: i* S* N: z0 o F 雖然比容量并不算大，但橄欖石類正極材料能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓化，而且在安全性和成本方面?zhèn)涫荜P(guān)注。該材料中磷（ P）與氧結(jié)合牢固，即便在高溫下也難以放出氧。因此不易引起熱失控 *，安全性較高。目前， LiFePO4 已經(jīng)得到了實用化，其存在的課題是對鋰電壓僅為 左右。 1 T) i, C } S$ x% f *熱失控 =電池單元內(nèi) 因內(nèi)部短路等原因產(chǎn)生異常發(fā)熱，導(dǎo)致著火、冒煙、破裂。 0 r。 \( H. S/ o3 k 對鋰電位比 LiFePO4 高 ，達到 的磷酸錳 鋰（ LiMnPO4）的開發(fā)正在推進之中。在本屆電池討論會上，豐田汽車和住友大阪水泥就使用水熱合成法 *的 LiMnPO4 合成進行了發(fā)表。 *水熱合成法 =在高壓水蒸氣環(huán)境下合成化合物、培養(yǎng)晶體的方法。
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