Quali sono le categorie di materiali catodi per le batterie agli ioni di litio?

Le batterie di potenza (batterie agli ioni di litio) sono il cuore dei veicoli a nuova energia. In generale, il costo delle batterie elettriche rappresenta circa il 40% di quello dei veicoli a nuova energia. Il materiale catodo è il nucleo della batteria di alimentazione e il suo costo nella batteria dell'alimentazione è fino a circa il 40%.

La scelta del materiale catodo determina direttamente le prestazioni della batteria. Poiché il materiale positivo dell'elettrodo ha un impatto maggiore sulle prestazioni della batteria, molti ricercatori si sono dedicati allo sviluppo di materiali di elettrodi positivi ad alte prestazioni, come nichelato di litio, cobaltato di litio, titanato di litio e così via.

1. Ossido di nichel al litio. L'ossido di nichel al litio è rappresentato principalmente dall'ossido di nichel al litio. Le caratteristiche del prodotto sono simili all'ossido di cobalto al nichel, ma il prezzo è inferiore a quello dell'ossido di cobalto al nichel. A causa della sua alta densità di energia, può raggiungere i 274mAh/g, che è un'alta densità energetica ideale. Materiale catodico della batteria agli ioni di litio, ma le sue prestazioni di sicurezza sono troppo scarse e il numero di cicli è relativamente basso, quindi non ci sono molti produttori che usano il nichelato di litio come materiale catodo della batteria agli ioni di litio.

2. Ossido di litio cobalto. L'ossido di cobalto al litio è rappresentato principalmente dall'ossido di litio cobalto, che ha cinque caratteristiche elevate, vale a dire alta densità energetica, prezzo elevato, alta potenza, alto grado di commercializzazione e durata ad alto ciclo. Anche le carenze sono evidenti. Nel mio paese vi è una grave carenza di sali di cobalto. Deve essere importato.

3. Ossido di titanio al litio. Il tipico rappresentante dell'ossido di titanio al litio è il titanato di litio. Zhuhai Yinlong occupa una posizione dominante in questo campo. Il vantaggio del titanato di litio è la ricarica rapida, ma lo svantaggio è che ha una bassa densità energetica e richiede la ricarica per un periodo di tempo. Un altro vantaggio è la sicurezza, e il terzo vantaggio è che il numero di cicli può raggiungere i 20.000.

4. Ossidi multi-elemento di nichel e cobalto. Questo è l'ossido multi-elemento che diciamo spesso. I più comuni sono l'ossido di manganese al litio cobalto e l'alluminato di cobalto al litio nichel. Tra questi, il manganato di cobalto al nichel di litio è diviso in manganato di cobalto al litio 111 e ossido di manganese al litio nichel cobalto 523. Nichel cobalto manganese litio 622, nichel cobalto manganese litio 811, ma nichel cobalto litio alluminato non è così popolare, questo percorso tecnico è per lo più fornito da Panasonic a Tesla per l'uso, in cui il rapporto tra nichel cobalto litio alluminato è da 0,8 a 0,15 di 0,05.

5. Ossido di manganese al litio. Gli ossidi di manganese al litio sono rappresentati principalmente dall'ossido di manganese al litio e dal permanganato di litio. Le risorse sono relativamente abbondanti nel mio paese e i prodotti sono attualmente un punto di riferimento per la ricerca. Tra questi, LiMn2O4 ha una maggiore densità di energia, ma la sua stabilità è notevolmente ridotta, specialmente in condizioni di alta temperatura, LiMn2O4 è instabile, ma i suoi principali vantaggi sono evidenti. Il prodotto è privo di inquinamento e ha buone prestazioni di sicurezza.

6. Ossido di fosforo di ferro da litio. Il principale rappresentante dell'ossido di fosforo di litio ferro è il fosfato di litio ferro. Le sue prestazioni del prodotto sono equilibrate, atossiche e non inquinanti e il numero di cicli non è inferiore al 2000. Se utilizzate come fonte di energia delle autovetture, le prestazioni di sicurezza appartengono all'alto livello.

Inoltre, i materiali catodi candidati per le batterie agli ioni di litio possono essere suddivisi in tre categorie principali in base alla struttura: (1) materiali catodi LiMO2 (M=Co, Ni, Mn) con struttura stratificata; (2) Materiali catodi LiMn2O4 con struttura a spinello; (3) Materiale catodo LiFePO4 con struttura olivina.