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三元鋰電池是什麼

三元鋰電池是什麼的答案是:三元鋰電池是鋰電池的一種,只不過這種電池的正極是由三元材料製成的

三元鋰電池是什麼

三元鋰電池是鋰電池的一種,只不過這種電池的正極是由三元材料製成的。三元材料分別指鎳、鈷和錳。一些三元鋰電池的陽極將由鎳、鈷和鋁製成。三元鋰電池是一種性能良好的電池,大多數純電動汽車都使用這種電池。三元鋰電池重量輕,能量密度高。部分純電動汽車會使用磷酸鐵鋰電池,其能量密度沒有三元鋰電池高,但安全性能比三元鋰電池好。三元鋰電池將在200攝氏度燃燒,而磷酸鐵鋰電池將在800攝氏度開始燃燒。

三元材料具有高能量密度、長循環壽命、低成本和高安全性等特點。鋰電池的正極材料主要有磷酸鐵鋰和三元正極兩種。由於鈷酸鋰電池的能量密度低,而鎳鎘或鎳鈷氧化物電池的能量密度較高。所以目前市場上應用較多的是採用鈷酸鋰電池的電動汽車。

三元鋰電池其全稱為“正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池”,其中三元指的是包含鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鋁(Al)三種金屬元素的聚合物,在三元鋰電池中做正極;鋰指的是電解質主要為六氟磷酸鋰的電解液,而負極材料一般為石墨。

關於電池的命名

① 以電池中最主要的元素來命名。

② 以電池最核心的反應機理或特徵來命名,比如強調可摺疊特性的柔性電池

由於鋰電池中的正極材料往往是決定了其能量密度,對於鋰電池來説這是最重要的一個特性,因此用正極材料來命名的情況最多,咱們常説的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池就屬於這一類。

三元鋰之所以被髮揚光大,當然不僅僅是因為這個名字好聽好記,更是由於鎳鈷錳(或鋁)這三種金屬元素的聚合物在電池內部發揮了巨大的作用。那麼,這三種金屬元素都有起到了什麼作用呢?

鎳是副族中的活性金屬,主要作用是提升電池的體積能量密度,是提升續航里程的主要突破口,但含量過多會導致鎳離子佔據鋰離子位置(鎳氫混排),導致容量下降。

鈷也是副族中的活性金屬,其可以抑制陽離子的混排,從而提高起到提升穩定性和延長電池的壽命的作用,此外,其也決定了電池的充放電速度和效率(倍率性能),但過高的鈷含量會導致實際容量降低。

錳或鋁的作用在於降低材料成本,畢竟上面提到的鎳和鈷都是十分昂貴的稀有金屬,並且可以提高電池的安全性和穩定性。

在三元鋰電池的正極材料中,鎳、鈷、錳(或鋁)這三種金屬元素缺一不可,多一個或者少一個都會影響其最終的表現或做不成電池,但我們根據自己的需求,適當調節鋰電池中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比例(摩爾比),來讓鋰電池表現出不一樣的特性。

標籤: 鋰電池 三元
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