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錳酸鋰離子電池是什么?有性格的錳酸鋰離子電池解析

鉅大LARGE  |  點擊量:1191次  |  2021年08月28日  

錳酸鋰離子電池是一類鋰離子電池,關于鋰離子電池的分類,因其負極基本上是碳原料,故業內重要的分類方式是由鋰離子電池正極材料而分別。所謂錳酸鋰離子電池就是指正極使用錳酸鋰材料的電池。那么,錳酸鋰又有什么呢?它是以EMD(一種原材料,曾用作無汞堿錳電池專用材料)和碳酸鋰(亦為原料),配合相應的添加物,經過混料、燒結等步驟加工而成。


今朝,我們一說到錳酸鋰,便說它是尖晶石結構,這是指它使用在鋰離子電池上的晶體形狀,當錳酸鋰不使用于鋰離子電池時,還有層狀結構。相對來說,尖晶石結構比層狀結構更穩定(雖然基于化學特性,仿佛也能想到幾何中不同形狀的穩定性),因此實際使用中目前還是采用尖晶石結構。


除了錳酸鋰,鈷酸鋰和三元鋰離子電池正極也都是尖晶石結構,但錳酸鋰這種尖晶石結構與它的這兩個同類相比性格非常鮮明,即:優缺點均十分突出。其優勢是:耐低溫、倍率性能好、制備比較容易,缺點是:材料本身不穩定,需配以其它材料混合使用、高溫性能差、循環性能差、衰減快。錳酸鋰的這些缺點由錳的特性而來。不過,由于錳的廣泛存在,使其具有分明的成本優點。


因為錳酸鋰材料是有如此鮮明的特點,所以,人們便利用其優勢、抑制其缺點,使錳酸鋰離子電池使用于不同的范疇,通常稱為A類與b類兩個使用。A類是指用于動力鋰電池,重點考慮安全與循環性能,要求是可逆容量在100~115mAh/g,500次循環后可保持80%容量。b類重要用于消費電子(手機類),其特點是高容量,一般要求是可逆容量在120mAh/g,但循環性能只要求經過300~500次保持60%的容量。


這兩類電池的不同性能是在加工過程中實現的。如前所述,錳酸鋰的制備比較簡單,假如要出產成分別適用于A、b類電池的正極,其添加物與作業流程會有所不同,采用不同的合成辦法。詳盡有:高溫固相法、熔融浸漬法、微波合成法、共沉淀法、水熱合成法等,假如具體描述每種制備辦法,那就是制造工藝的問題了,這里只需了解有多種辦法就行了。

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