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锂离子电池正极材料比较

不同锂离子电池正极材料性能比较
正极材料理论容量(mAh/g)实际容量(mAh/g)工作电压(V)安全性能成本LiCoO2 274 140~155 3.7 一般高LiNiO2 274 190~210 2.5~4.2 差居中LiMn2O4 148 90~120 3~4 好低LiMnO2 286 200 3~4.5 好低LiFePO4 170 110~165 3.4 很好低固溶体类正极材料>250 200~300 2.0~4.6 好低[推荐]几种正极材料的综合比较
种类 LiCoO2 LiNiO2 LiMn204 LiFePO4
比能量mAh/g
开发阶段 135~145 135~180 110~120 140-165
实用阶段 120~130 *** 110~120 130
热稳定性稍微稳定较不稳定不稳定稳定
安全性复杂设计复杂设计简单简单
蕴藏量稀少较多丰富非常丰富
价格高中低低
合成困难度合成容易合成较难合成困难合成困难
电池性能佳尚可差佳
工作电压﹝V﹞ 3.7~4.1 3.6~4.0 3.8~4.3 3.2
钴酸锂大家都熟悉了,最近出来两个有前途的材料:锰酸锂和钴酸锂,现在来比较一下:
比较项目酸锰锂磷酸铁锂
晶体结构尖晶石结构橄榄石结构
理论容量(0.1C) 148 mAh/g 170 mAh/g
电压平台 3.7 V(与钴酸锂相近) 3.45 V(小于钴酸锂)
安全性能很好很好(与锰酸锂相似)
稳定性(充放电稳定性和存储稳定性,存储稳定性表现为自放电)差(这是它的固有弱点,目前一般是与钴酸锂混用)很好(主要因为磷酸铁锂是一种盐,充放电过程中体积基本不变化)
锰酸锂优点 1、价格偏宜;安全性好;环保;2、可以与钴酸锂混用,达到较好的综合性能;3、振实密度比磷酸铁锂高很多;4、应用范围广;已经开始应用于实际生产;
磷酸铁锂优点 1、价格偏宜,安全性好,环保; 2、克容量高;3、稳定性极好,是所有正极材料中最好的;4、循环性能很好,制作成电池后达到800-2000次以上并不难;
锰酸锂缺点 1、稳定性很差;最好的自放电为8%/月,而磷酸铁锂<0.5%/月;高温自放电性能更差;2、克容量低;因此不能在小型电池上使用。

除非与钴酸锂等混用
磷酸铁锂缺点 1、振实密度太低。

这是最大的缺点,使单位体积容量很低;很难提高;2、低温放电性能很差。

这是由于磷酸铁锂导电性差的原因决定的;需要掺杂解决;3、电压平
台只有3.45V,可能不能与钴酸锂等混用;4、利用磷酸铁锂作正极材料生产动力电池的研究还刚起步,许多技术问题需要解决;市场需求只是测试样品,需要开发、开拓市场;5、目前其他公司生产制备工艺中,工艺控制严格,生产成本很高;。

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