Las ventajas y desventajas de las baterías ternarias de litio.

La batería ternaria de litio

La batería ternaria de polímero de litio se refiere a la batería de litio con litio, cobalto, manganeso, ácido, litio (Li (NiCoMn) O2) como material de electrodo positivo ternario. El precursor del material de cátodo compuesto ternario es la sal de níquel, la sal de cobalto y la sal de manganeso. La proporción de níquel-cobalto-manganeso que contiene se puede ajustar de acuerdo con las necesidades reales. Las baterías con un electrodo positivo hecho de material ternario son más seguras que las baterías de óxido de cobalto de litio, pero el voltaje es demasiado bajo。 Habrá una sensación obvia de capacidad insuficiente cuando se usan en teléfonos móviles (el voltaje de corte de los teléfonos móviles es generalmente alrededor 3,0 V).

La batería de polímero de litio ternario se refiere a la batería de litio que utiliza el ternario de litio-níquel-cobalto-manganeso como material de electrodo positivo. Hay muchos tipos de materiales de cátodo para baterías de iones de litio, incluido el ácido de cobalto de litio, ácido de manganeso y litio, ácido de níquel y litio, materiales ternarios y fosfato de hierro y litio, etc. En la actualidad, la celda de batería de material ternario ha reemplazado al óxido de cobalto de litio celda utilizada antes, que se usa ampliamente en el campo de la batería para portátiles.

En una capacidad y seguridad de materiales relativamente equilibrada, buen rendimiento de ciclo en litio ácido de cobalto normal, temprano debido a razones técnicas, el voltaje nominal es de solo 3.5 3.6 V, alcance limitado, pero hasta ahora, se realizaron mejoras incrementales en la formulación estructura perfecta, el voltaje nominal de la batería ha alcanzado 3,7 v, y la capacidad de la batería ha alcanzado o superado el nivel de la batería de óxido de cobalto de litio.

La marca de cinco baterías más grande SANYO, PANASONIC, SONY, LG, SAMSUNG ha lanzado material ternario de baterías, una parte considerable de la línea de baterías para portátiles con material ternario de baterías para reemplazar las anteriores baterías de litio y ácido cobalto, SANYO, el pilar SAMSUNG ha detenido el cobalto Baterias de Litio Acido Fabricacion de Baterias para Baterias Ternarias. En la actualidad, la mayoría de las baterías pequeñas de alta potencia en el hogar y en el extranjero utilizan materiales de ánodo ternario.

Puede reducir el espacio mixto catiónico, estabilizar la estructura en capas del material, reducir el valor de impedancia, mejorar la conductividad y mejorar el rendimiento cíclico y multiplicador. Aumente la capacidad del material (aumente la densidad de energía del volumen del material. Sin embargo, debido al radio similar de Li y Ni, el exceso de Ni también causará una hilera de mezcla de níquel y litio debido a la dislocación con Li. Cuanto mayor sea la concentración de iones de níquel en la capa de litio, la más difícil será la desvinculación del litio en la estructura en capas, lo que dará como resultado un rendimiento electroquímico deficiente.

No solo puede reducir el costo de los materiales, sino que también puede mejorar la seguridad y estabilidad del material. Pero un alto contenido de Mn conducirá fácilmente a la fase de espinela y dañará la estructura en capas, lo que reducirá la capacidad y la atenuación cíclica.

La alta densidad de energía es la ventaja de la batería de litio ternaria, y la plataforma de voltaje es un índice importante de la densidad de energía de la batería, que determina la eficiencia básica y el costo de la batería. Cuanto mayor sea la plataforma de voltaje, mayor será la capacidad específica, por lo que el mismo volumen, peso e incluso la misma batería de amperios-hora, la vida útil de la batería de litio de material ternario de plataforma de alto voltaje es más larga. La plataforma de voltaje de descarga de la batería ternaria de monómero de litio es de hasta 3.7v, el fosfato de hierro y litio es de 3.2v y el titanato de litio es de solo 2.3v. Por lo tanto, desde la perspectiva de la densidad de energía, la batería ternaria de litio tiene una ventaja absoluta sobre el fosfato de hierro y litio, el manganato de litio o el titanato de litio.

La seguridad deficiente y la vida útil corta son las principales desventajas de la batería de litio ternaria. El rendimiento de la seguridad, en particular, ha sido un factor importante que ha limitado su configuración a gran escala y sus aplicaciones de integración a gran escala. Una gran cantidad de pruebas de campo han demostrado que es difícil que las baterías ternarias con gran capacidad pasen pruebas de seguridad como la punción y la sobrecarga, que es también la razón por la que los elementos de manganeso generalmente se introducen en baterías de alta capacidad o incluso se mezclan con manganato de litio. . El ciclo de vida de 500 veces está por debajo del promedio de la batería de litio, por lo que el campo de aplicación principal de la batería de litio ternaria son los productos electrónicos de consumo digital 3C.

La batería ternaria de litio tiene una alta densidad de energía y un mejor rendimiento de ciclo que el ácido de cobalto de litio normal. En la actualidad, con la mejora continua de la fórmula y la mejora de la estructura, el voltaje nominal de la batería ha alcanzado los 3,7v, y la capacidad ha alcanzado o superado el nivel de la batería de óxido de cobalto y litio.

La batería de iones de litio ternaria se denomina batería de litio ternaria. Es un tipo de batería de protección del medio ambiente promovida rápidamente por el mercado y ampliamente utilizada en varios campos.

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