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全固態(tài)電池的正極材料

全固態(tài)電池的正極材料
米淇  2021-11-19  |  閱讀:4395

復(fù)合電極通常用作全固態(tài)電池的陰極。除電極活性材料外,還包括固體電解質(zhì)和導(dǎo)電劑,它們?cè)陔姌O中起到傳遞離子和電子的作用。氧化物正極(如LiCoO2、LiFePO4和LiMn2O4)廣泛應(yīng)用于全固態(tài)電池。

當(dāng)電解液為硫化物時(shí),由于化學(xué)電位差較大,氧化物正極對(duì)鋰的吸引力比硫化物電解液強(qiáng)得多,導(dǎo)致大量鋰移動(dòng)到正極,界面電解液中鋰含量低。

米淇電爐材料

如果氧化物正極是離子導(dǎo)體,也會(huì)在正極處形成空間電荷層,但如果正極是混合導(dǎo)體&40;例如,LiCoO2既是離子導(dǎo)體又是電子導(dǎo)體;,氧化物處的鋰濃度被電子傳導(dǎo)稀釋?zhuān)臻g電荷層消失。此時(shí),硫化物電解液中的鋰再次移動(dòng)到正極,電解液中的空間電荷層進(jìn)一步增加,導(dǎo)致界面阻抗非常大,影響電池性能。

在正極和電解液之間只添加離子導(dǎo)電氧化物層,可以有效抑制空間電荷層的產(chǎn)生,降低界面阻抗。此外,提高正極材料的離子導(dǎo)電性可以?xún)?yōu)化電池性能,提高能量密度。

為了進(jìn)一步提高全固態(tài)電池的能量密度和電化學(xué)性能,人們也在積極研究和開(kāi)發(fā)新型高能正極材料,主要包括大容量三元陰極材料和5V高壓材料。

電爐應(yīng)用

三元材料的典型代表是LiNi1-x-yCoxMnyO2&40;NCM&41;lini1-x-ycoxa1yo2&40;NCA&#41二者均具有層狀結(jié)構(gòu)和較高的理論比容量

與尖晶石LiMn2O4相比,5V尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4具有更高的放電平臺(tái)電壓&40;4.7V和#41;因此,它已成為全固態(tài)電池陰極的有力候選材料。

除了氧化物陰極外,硫化物陰極也是全固態(tài)電池陰極材料的重要組成部分。這種材料一般具有較高的理論比容量,比氧化物陰極高出數(shù)倍甚至一個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)與導(dǎo)電性好的硫化物固體電解質(zhì)匹配時(shí),由于其化學(xué)勢(shì)相似,不會(huì)造成嚴(yán)重的空間電荷層效應(yīng),獲得的全固態(tài)電池有望滿(mǎn)足高容量、長(zhǎng)壽命的實(shí)際循環(huán)要求。

但是,硫化物陰極與電解液的固-固界面仍存在接觸不良、阻抗高、無(wú)法充放電等問(wèn)題。

     長(zhǎng)沙米淇?jī)x器設(shè)備有限公司成立于2007年,總部設(shè)在美麗的星城湖南長(zhǎng)沙,2018年正式受邀落廠在長(zhǎng)沙市國(guó)家第十三個(gè)國(guó)家湘江新區(qū),本公司是集研發(fā),設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的實(shí)驗(yàn)室科研用設(shè)備為主的廠家。多年的技術(shù)沉淀和傳承及持續(xù)的創(chuàng)新,為業(yè)界所熟知,更多關(guān)于實(shí)驗(yàn)電爐相關(guān)問(wèn)題歡迎撥打我們的服務(wù)熱線400-0033-384,我們期待您的來(lái)電。


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