当然了要提高钴酸锂材料电池的充电截至电压光靠改变正极材料是不够的,还需要对锂离子电池电解液做出改变,目前市场已经推出了针对4.35V高压钴酸锂材料的电解液,大多数产品主要是在电解液中添加耐高压添加剂。
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例如向电解液中加入一些腈类化合物,可以显著提高高压钴酸锂材料的循环稳定性,其主要作用机理为,腈类化合物能够与Co元素发生络合作用,从而抑制Co元素的溶解从而提高材料的循环稳定性。当然了电解液中锂盐的种类也会对电池的高压性能产生影响,例如有报道指出LiBF4作为电解液锂盐要比传统的LiPF6耐高压性能更好
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通过各种方法提高钴酸锂材料的电压,可以让钴酸锂这位锂离子电池材料界的元老,焕发出新的光芒,继续为我们的四个现代化做出贡献。特别是目前钴的价格远低于镍的情况下,开发高压钴酸锂就显得更为必要了
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钴酸锂电池的制备,主要技术表现在锂粉的制造上:钴酸锂电池使用液相合成工艺,将锂盐、钴盐分别溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液经加热浓缩成凝胶,凝胶体在高温下煅烧形成的粉体碾磨过筛即得到钴酸锂粉。
钴酸锂电池的应用:钴酸锂电池因具有容易合成、电压平台高、比能量适中,特别是循环性能,而成为锂离子电池的主流。但是钴储量的不足和制备中对其毒性与过充的克服,加大了钴酸锂电池的成本,因而钴酸锂的市场一般定位于便携式设备而不适用于大型动力。
钴酸锂电池是电化学性能的锂电池,容量衰减率小于0.05%,放电比容量大于135mAh/g,电池性能稳定,一致性好,另外,在工艺上容易合成,安全性能好。钴酸锂电池的工作温度为-20~55℃。
1、钴的价格高,仅产于非洲的一部分地区,有地域纷争及价格变动的风险;2、LiCoO2的岩盐性结构,可去除的锂仅为原来比例的大约50%,就是说,过充时基本结构会发生破坏,失去可逆充放电循环,这使得钴酸锂电池存在过充安全隐患,需要附加电路保护板;3、热稳定性和毒性指标不够理想,对策较为复杂
锂离子电池正极材料研究和应用较为广泛的主要为钴酸锂材料、锰酸锂材料、磷酸铁锂材料、氧化镍钴锰锂材料、富锂锰基材料等。
其中钴酸锂材料由于具备加工性能,振实密度大 , 充放电电压平稳、适合大电流充放电,比容量高、产品性能稳定,循环性能和安全性能较好、容易制备的特点,
而被广泛应用于3C产品中,其中3C产品主要是计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(ConsumerElectronics)三者结合,简称3C产品,比如手机、手提电脑、相机、电子词典,也可以应用于智能穿戴、启动电源和汽车中等
钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势,所以先实现商品化。代钴酸锂低压实密度,
多有大约0.55个锂离子能够进行可逆脱嵌,过多的锂离子脱嵌,会造成材料的结构相变、晶格失氧和电解液的氧化分解等,从而使用寿命短,从而被社会淘汰;
2000 年前后的高密度化合成工艺,通过对钴酸锂提高烧结温度和增加烧结次数, 合成出十几微米以上的单晶一次晶粒,将钴酸锂电极的压实密度提高到 4.0 g/cm3以上,二代钴酸锂诞生,使其在小型电池市场的应用被人们更加重视