¿Qué pasa con el análisis de materiales de baterías de litio cobalto, litio manganeso y fosfato de hierro litio?

1, LiCoO2

En la batería de iones de litio comercial actual, la estructura en capas de LiCoO2 se utiliza básicamente como material de ánodo. Su capacidad teórica es de 274 mAh / g, mientras que la capacidad real es de unos 140 mAh / g. También se ha informado que la capacidad real ha alcanzado los 155 mAh / g. Las principales ventajas de este material de ánodo son: alto voltaje de trabajo (el voltaje de trabajo promedio es de 3.7v), voltaje de carga y descarga estable, adecuado para carga y descarga de gran corriente, alta energía específica, buen rendimiento cíclico, alta conductividad, proceso de producción simple, fácil preparación, etc. Las principales desventajas son: alto precio, poca resistencia a la sobrecarga, rendimiento del ciclo a seguir mejorando.

2, LiMn2O4

LiMn2O4 tiene estructura de espinela para material de cátodo de batería de iones de litio. Su capacidad teórica es de 148 mAh / gy su capacidad real es de 90 ~ 120 mAh / g. El rango de voltaje de trabajo es de 3 ~ 4 V. Las principales ventajas del material del ánodo son: abundantes recursos de manganeso, bajo precio, alta seguridad y fácil preparación. La desventaja es que la capacidad teórica no es alta; El material se disolverá lentamente en el electrolito, es decir, la compatibilidad con el electrolito no es buena. En el proceso de carga y descarga profunda, el material es propenso a la degeneración de la red, lo que resulta en una rápida atenuación de la capacidad de la batería, especialmente a temperaturas más altas. Para superar las desventajas anteriores, en los últimos años se ha desarrollado una nueva capa de óxido trivalente de manganeso LiMnO2. La capacidad teórica del material del ánodo es de 286 mAh / gy la capacidad real es de aproximadamente 200 mAh / g. El rango de voltaje de funcionamiento es de 3 ~ 4,5 V. Aunque en comparación con la espinela LiMn2O4, LiMnO2 se ha mejorado mucho tanto en capacidad teórica como en capacidad práctica, todavía existe el problema de la inestabilidad estructural durante la carga y descarga. En el proceso de carga y descarga, la estructura cristalina cambia repetidamente entre la estructura en capas y la estructura de la espinela, lo que provoca la expansión y contracción repetidas del volumen del electrodo, lo que lleva al deterioro de la batería al rendimiento del ciclo. Además, LiMnO2 también tiene el problema de la disolución a una temperatura de funcionamiento más alta. La solución a estos problemas es el dopaje y la modificación de la superficie de LiMnO2. Se ha logrado un progreso bienvenido.

3, LiFePO4

En los últimos años, la investigación sobre los materiales calientes del ánodo de la batería de iones de litio. Su capacidad teórica es de 170 mAh / gy su capacidad real es de hasta 110 mAh / g sin modificación de dopaje. El LiFePO4 es más estable, seguro, ecológico y asequible. Las principales desventajas de LiFePO4 son la baja capacidad teórica y la baja conductividad a temperatura ambiente. Por estas razones, LiFePO4 tiene aplicaciones prometedoras en grandes baterías de iones de litio. Sin embargo, LiFePO4 también enfrenta una serie de deficiencias de rendimiento para ser competitivo en el mercado de baterías de iones de litio en su conjunto.

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