Die Vor- und Nachteile von ternären Lithiumbatterien

Die ternäre Lithiumbatterie

Die ternäre Polymerlithiumbatterie bezieht sich auf die Lithiumbatterie mit Lithiumkobaltmangansäurelithium (Li (NiCoMn) O2) als ternärem positivem Elektrodenmaterial. Der Vorläufer des ternären Verbundkathodenmaterials ist Nickelsalz, Kobaltsalz und Mangansalz. Der Anteil an Nickel-Kobalt-Mangan kann an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Batterien mit einer positiven Elektrode aus ternärem Material sind sicherer als Lithium-Kobaltoxid-Batterien, aber die Spannung ist zu niedrig. Bei der Verwendung auf Mobiltelefonen ist das Gefühl einer unzureichenden Kapazität offensichtlich (die Abschaltspannung von Mobiltelefonen liegt im Allgemeinen bei etwa 3,0 V).

Die ternäre Polymerlithiumbatterie bezieht sich auf die Lithiumbatterie, die die ternäre Lithiumnickel-Kobalt-Mangan-Batterie als positives Elektrodenmaterial verwendet. Es gibt viele Arten von Kathodenmaterialien für lithium-ionen-batterien, einschließlich Lithium-Cobalt-Säure, Lithium-Mangan-Säure, Lithium-Nickel-Säure, ternäre Materialien und Lithium-Eisenphosphat usw. Gegenwärtig hat die Batteriezelle aus ternärem Material das Lithium-Cobalt-Oxid ersetzt Zelle verwendet vor, die im Bereich der Notebook-Batterie weit verbreitet ist.

Bei einer relativ ausgewogenen Kapazität und Sicherheit der Materialien, guter Zyklusleistung in normalem Kobaltsäurelithium, früh aus technischen Gründen beträgt die Nennspannung nur 3,5 3,6 V, begrenzt im Umfang, aber soweit inkrementelle Verbesserungen in der Formulierung vorgenommen wurden und Bei perfekter Struktur hat die Nennspannung der Batterie 3,7 V erreicht und die Kapazität der Batterie hat den Stand der Lithium-Kobaltoxid-Batterie erreicht oder überschritten.

Die fünf größten Batteriemarken SANYO, PANASONIC, SONY, LG, SAMSUNG haben ternäres Batteriematerial auf den Markt gebracht, ein beträchtlicher Teil der Laptop-Batterielinie mit ternärem Batteriematerial, um die bisherige Kobalt-Säure-Lithium-Batterie zu ersetzen Säure-Lithium-Batterien Batterie zu ternären Batterien Herstellung. Gegenwärtig verwenden die meisten kleinen Hochleistungsbatterien im In- und Ausland ternäre Anodenmaterialien.

Es kann den kationischen Mischraum verringern, die Schichtstruktur des Materials stabilisieren, den Impedanzwert verringern, die Leitfähigkeit verbessern und die Zyklen- und Multiplikationsleistung verbessern. Erhöhen Sie die Materialkapazität (erhöhen Sie die Energiedichte des Materialvolumens. Aufgrund des ähnlichen Radius von Li und Ni verursacht übermäßiges Ni jedoch auch eine gemischte Reihe von Lithium-Nickel aufgrund der Versetzung mit Li. Je höher die Konzentration der Nickelionen in der Lithiumschicht ist, desto höher ist die Konzentration schwieriger wird das Delinking von Lithium in der Schichtstruktur sein, was zu einer schlechten elektrochemischen Leistung führt.

Dies kann nicht nur die Materialkosten senken, sondern auch die Sicherheit und Stabilität des Materials verbessern. Ein hoher Mn-Gehalt führt jedoch leicht zur Spinellphase und beschädigt die Schichtstruktur, was zu einer verringerten Kapazität und einer zyklischen Dämpfung führt.

Eine hohe Energiedichte ist der Vorteil einer ternären Lithiumbatterie, und die Spannungsplattform ist ein wichtiger Index für die Batterieenergiedichte, der den grundlegenden Wirkungsgrad und die Kosten der Batterie bestimmt. Je höher die Spannungsplattform ist, desto größer ist die spezifische Kapazität, sodass bei gleichem Volumen, Gewicht und sogar derselben Amperestundenbatterie die Lebensdauer der ternären Hochspannungsplattform aus Lithiumbatterien länger ist. Die Entladungsspannungsplattform der ternären Monomerlithiumbatterie beträgt bis zu 3,7 V, Lithiumeisenphosphat 3,2 V und Lithiumtitanat nur 2,3 V. Unter dem Gesichtspunkt der Energiedichte hat die ternäre Lithiumbatterie daher einen absoluten Vorteil gegenüber Lithiumeisenphosphat, Lithiummanganat oder Lithiumtitanat.

Schlechte Sicherheit und kurze Lebensdauer sind die Hauptnachteile der ternären Lithiumbatterie. Insbesondere die Sicherheitsleistung war ein wichtiger Faktor, der die umfangreiche Konfiguration und die umfangreichen Integrationsanwendungen eingeschränkt hat. Eine große Anzahl von Feldtests hat gezeigt, dass es für ternäre Batterien mit großer Kapazität schwierig ist, Sicherheitstests wie Nadeln und Überladen zu bestehen. Dies ist auch der Grund, warum Manganelemente im Allgemeinen in Hochleistungsbatterien eingebracht oder sogar mit Lithiummanganat gemischt werden . Die 500-fache Lebensdauer liegt unter dem Durchschnitt der Lithiumbatterien. Das Hauptanwendungsgebiet der ternären Lithiumbatterien sind digitale 3C-Unterhaltungselektronikprodukte.

Die ternäre Lithiumbatterie hat eine hohe Energiedichte und eine bessere Zyklenleistung als normale Lithiumkobaltsäure. Gegenwärtig hat mit der kontinuierlichen Verbesserung der Formel und der Verbesserung der Struktur die Nennspannung der Batterie 3,7 V erreicht, und die Kapazität hat das Niveau der lithiumkobaltoxidbatterie erreicht oder überschritten.

Ternäre Lithium-Ionen-Batterie wird als ternäre Lithium-Batterie bezeichnet. Es ist eine Art Umweltschutzbatterie, die vom Markt schnell beworben und in verschiedenen Bereichen weit verbreitet ist.

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