Các loại vật liệu catốt cho pin Lithium-ion là gì?

Pin điện (pin lithium-ion) là trái tim của các loại xe năng lượng mới. Nói chung, chi phí cho pin điện chiếm khoảng 40% chi phí của các loại xe năng lượng mới. Vật liệu cực âm là lõi của pin nguồn, và chi phí của nó trong pin nguồn cao tới khoảng 40%.

Việc lựa chọn vật liệu làm cực âm quyết định trực tiếp đến hiệu suất của pin. Bởi vì vật liệu điện cực dương có tác động lớn hơn đến hiệu suất của pin, nhiều nhà nghiên cứu đã cống hiến hết mình để phát triển các vật liệu điện cực dương hiệu suất cao hơn, chẳng hạn như lithium niken, lithium coban, lithium titanate, v.v.

1. Liti niken oxit. Ôxít niken liti chủ yếu được đại diện bởi ôxít niken liti. Đặc tính sản phẩm tương tự như niken coban oxit nhưng giá thành thấp hơn so với niken coban oxit. Vì mật độ năng lượng cao, nó có thể đạt 274mAh / g, đây là một mật độ năng lượng cao lý tưởng. Chất liệu cực âm của pin lithium-ion, nhưng hiệu suất an toàn quá kém, số chu kỳ tương đối thấp nên không có nhiều nhà sản xuất sử dụng lithium niken làm chất liệu cực âm cho pin lithium-ion.

2. Liti coban oxit. Lithium coban oxide chủ yếu được đại diện bởi lithium coban oxit, có năm đặc tính cao, đó là mật độ năng lượng cao, giá cao, công suất cao, mức độ thương mại hóa cao và vòng đời cao. Những khuyết điểm cũng quá rõ ràng. Ở đất nước tôi thiếu muối coban nghiêm trọng. Cần được nhập khẩu.

3. Liti titan oxit. Đại diện điển hình của oxit titan liti là titanat liti. Zhuhai Yinlong chiếm vị trí thống lĩnh trong lĩnh vực này. Ưu điểm của lithium titanate là sạc nhanh nhưng nhược điểm là mật độ năng lượng thấp và cần sạc trong một khoảng thời gian. Một ưu điểm khác là an toàn, và ưu điểm thứ ba là số chu kỳ có thể lên tới 20.000.

4. Các oxit đa nguyên tố niken và coban. Đây là oxit đa nguyên tố mà chúng ta thường nói. Những loại phổ biến nhất là oxit mangan liti niken coban và nhôm oxit liti niken coban. Trong số đó, liti niken coban manganate được chia thành liti niken coban manganat 111 và liti niken coban mangan oxit 523. Niken coban mangan liti 622, niken coban mangan liti 811, nhưng niken coban liti aluminat không quá phổ biến, con đường kỹ thuật này chủ yếu do Panasonic cung cấp cho Tesla để sử dụng, trong đó tỷ lệ niken coban lithium aluminat là 0,8 đến 0,15 Hơn 0,05.

5. Liti mangan oxit. Các oxit mangan liti chủ yếu được đại diện bởi oxit mangan liti và pemanganat liti. Các nguồn tài nguyên tương đối dồi dào ở đất nước tôi, và các sản phẩm hiện đang là điểm nóng nghiên cứu. Trong số đó, LiMn2O4 có mật độ năng lượng cao hơn, nhưng tính ổn định của nó bị giảm đi rất nhiều, đặc biệt là Trong điều kiện nhiệt độ cao, LiMn2O4 không ổn định, nhưng rõ ràng ưu điểm chính của nó. Sản phẩm không gây ô nhiễm và có hiệu quả an toàn tốt.

6. Liti sắt photpho oxit. Đại diện chính của oxit phốt pho sắt lithium là lithium sắt phốt phát. Hiệu suất sản phẩm của nó là cân bằng, không độc hại và không gây ô nhiễm, và số chu kỳ không ít hơn 2000. Khi được sử dụng làm nguồn điện của ô tô du lịch, hiệu suất an toàn thuộc loại cao.

Ngoài ra, vật liệu catốt ứng viên cho pin lithium-ion có thể được chia thành ba loại chính theo cấu trúc: (1) Vật liệu catốt LiMO2 (M=Co, Ni, Mn) có cấu trúc phân lớp; (2) Vật liệu làm catot LiMn2O4 có cấu trúc spinel; (3) Vật liệu làm catot LiFePO4 có cấu trúc olivin.