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高电压锂电池三元材料另辟蹊径

更新时间:2014-03-31 17:12:15 点击: 编辑:锂辉电池

    3C产品领域用锂电池,需要三元材料具有更高的放电容量、更大的压实密度、更长的循环寿命。三元材料放电容量高,能量密度较大,与钴酸锂(LiCoO2)一样可以用在3C产品中。

    但是,目前市场上的三元材料,在综合性能上还难以达到钴酸锂(LiCoO2)的水平,特别是在高温循环寿命、高温存储胀气上还存在一些问题。然而钴(Co)金属作为一种贵金属,资源稀缺,从长远发展角度来看必须寻找钴酸锂(LiCoO2)的替代材料。不仅如此,我国是一个C o资源相对贫乏的国家,生产钴酸锂(LiCoO2)所需的Co原料需要大量进口,因此Co原料价格容易受到国际市场价格波动的影响,导致国内企业对生产成本的控制力较弱,损害盈利水平。在这样的背景下,开发结构相似、性能相近的高电压镍钴锰三元材料,作为高电压钴酸锂(LiCoO2)的替代品或复合物,是锂电池新材料开发中的又一热点。

    尽管三元材料在3C产品用电池领域全部替代钴酸锂(LiCoO2)还需要一段时间,但将二者混合使用,用三元材料替代部分钴酸锂(LiCoO2)将是一种很好的方法。钴酸锂(LiCoO2)与三元材料混合使用,不仅能降低电池的成本,也有利于提高电池的安全性。这种类型的锂电池,更适于用在电池容量较大的3C产品如i P a d等各类平板电脑上。随着钴酸锂(LiCoO2)材料的电压不断升高,材料安全性问题越来越严峻,混合材料的应用呼声也越来越高。因此,4.30V、4.35V高电压钴酸锂(LiCoO2)材料的应用,也推动着高电压三元素产品的开发及应用。

    高电压三元材料,国内如北大先行科技产业有限公司、深圳市振华新材料股份有限公司、青岛新正锂业有限公司等,均采用单晶/类单晶的技术路线,而国外厂商的产品中尚无此类型。传统的三元材料都是二次团聚的球形颗粒,而单晶/类单晶的高电压三元材料,在形貌上与商品L i C o O2相似。这种类型的材料,不仅解决了高电压下电池的循环寿命差、电池膨胀大等问题,在体积能量密度方面也有显著提升。应该说,单晶/类单晶的高电压三元材料的成功开发使得国内正极材料厂商另辟蹊径成功地走出了一条领先国际的新道路。

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