Was sind die gängigen Kathodenmaterialien in der Lithiumbatterie-Industriekette?

Industriekette für Lithiumbatterien: Kathodenmaterial, Anodenmaterial, Separator, Elektrolyt, Herstellung des Batteriekerns und Batterieverpackung. Das Kathodenmaterial macht 30-40% der Kosten in der gesamten Industriekette der Lithiumbatterien aus.

Die Leistung des positiven Elektrodenmaterials ist ein wichtiger Faktor, der die Kapazität der Lithiumbatterie begrenzt. Übliche Kathodenmaterialien sind Lithiumcobaltat, Lithiummanganat, Lithiumeisenphosphat, ternäre Materialien und dergleichen.

1. Lithiumcobaltat: Das erste erfolgreich kommerzialisierte Lithium-Ionen-Batteriekathodenmaterial. Aufgrund der Nachteile relativ geringer Kobaltressourcen, hoher Preise und Umwelttoxizität in Verbindung mit der schlechten Sicherheitsleistung und der relativ geringen Kapazität des Materials hat es seine breite Anwendung und langfristige Entwicklung stark eingeschränkt. Gegenwärtig wird eine Lithium-Kobaltoxid-Batterie hauptsächlich in digitalen Batterien verwendet.

2. Lithiummanganat: hauptsächlich Lithiummanganat vom Spinelltyp. Im Vergleich zu Lithiumcobaltat zeichnet es sich durch reichliche Ressourcen, niedrigen Preis, geringe Umweltverschmutzung und hervorragende Sicherheitsleistung aus. Es ist jedoch schwierig, die Struktur des Spinells aufrechtzuerhalten, und der Zyklus ist schlecht. Die Auflösung von Mangan im Elektrolyten und der Jahn-Teller-Effekt im Hochtemperaturzyklus führen ebenfalls zu einer ernsthaften Abschwächung der Kapazität des Materials.

3 ． Lithiumeisenphosphat: Rohstoffreich, der Preis ist im Vergleich zu anderen Materialien relativ niedrig, umweltfreundlich, gepaart mit einer besseren Zyklusleistung und hoher Sicherheit, was es zum ersten Mal in Elektrofahrzeugen macht. Die Lithiumeisenphosphatmaterialien weisen jedoch eine schlechte Leitfähigkeit und eine geringe Klopfdichte auf, was zu einer niedrigen volumetrischen Energiedichte führt, was ihre weitere Anwendung einschränkt.

4. Ternäres Material: Inspiriert durch die Dotierungsmodifikation von Metallelementen aus Lithiumcobaltat wurde das Multimetall-Verbundoxid - das ternäre Material LiNi1-x-yCoxNyO2 (N = Mn, Al) - schnell entwickelt. Das ternäre Material kombiniert die Vorteile von Lithiumcobaltat, Lithiumnickelat und Lithiummanganat (Lithiumaluminat) zu einem ternären Co-Lösungsmittel, das die Funktionen von drei Komponenten voll ausüben kann. Die theoretische Kapazität ist relativ hoch und relativ ausgewogen. Sie nimmt eine wichtige Position auf dem Markt für Leistungsbatterien ein.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.