當然了要提高鈷酸鋰材料電池的充電截至電壓光靠改變正極材料是不夠的,還需要對鋰離子電池電解液做出改變,目前市場已經推出了針對4.35V高壓鈷酸鋰材料的電解液,大多數(shù)產品主要是在電解液中添加耐高壓添加劑。
例如向電解液中加入一些腈類化合物,可以顯著提高高壓鈷酸鋰材料的循環(huán)穩(wěn)定性,其主要作用機理為,腈類化合物能夠與Co元素發(fā)生絡合作用,從而抑制Co元素的溶解從而提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。當然了電解液中鋰鹽的種類也會對電池的高壓性能產生影響,例如有報道指出LiBF4作為電解液鋰鹽要比傳統(tǒng)的LiPF6耐高壓性能更好
鈷酸鋰電池的制備,主要技術表現(xiàn)在鋰粉的制造上:鈷酸鋰電池使用液相合成工藝,將鋰鹽、鈷鹽分別溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液經加熱濃縮成凝膠,凝膠體在高溫下煅燒形成的粉體碾磨過篩即得到鈷酸鋰粉。
鈷酸鋰電池的應用:鈷酸鋰電池因具有容易合成、電壓平臺高、比能量適中,特別是循環(huán)性能,而成為鋰離子電池的主流。但是鈷儲量的不足和制備中對其毒性與過充的克服,加大了鈷酸鋰電池的成本,因而鈷酸鋰的市場一般定位于便攜式設備而不適用于大型動力。
鈷酸鋰電池是電化學性能的鋰電池,容量衰減率小于0.05%,放電比容量大于135mAh/g,電池性能穩(wěn)定,一致性好,另外,在工藝上容易合成,安全性能好。鈷酸鋰電池的工作溫度為-20~55℃。
1、鈷的價格高,僅產于非洲的一部分地區(qū),有地域紛爭及價格變動的風險;2、LiCoO2的巖鹽性結構,可去除的鋰僅為原來比例的大約50%,就是說,過充時基本結構會發(fā)生破壞,失去可逆充放電循環(huán),這使得鈷酸鋰電池存在過充安全隱患,需要附加電路保護板;3、熱穩(wěn)定性和毒性指標不夠理想,對策較為復雜
在著力部署原始創(chuàng)新的同時,不斷加大對產業(yè)化技術發(fā)展及產品化開發(fā)的支持。
建議完善對鋰電池及其核心材料技術和產業(yè)化的相關支持政策,支持屬地企業(yè)加大技術開發(fā)投入、構建技術優(yōu)勢,擴大業(yè)務規(guī)模,提高綜合競爭力和市場話語權。
強化以支撐屬地新能源材料產業(yè)發(fā)展為導向的技術創(chuàng)新,培育以屬地骨干企業(yè)為主體的研發(fā)平臺與創(chuàng)新能力,使之成為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的核心,充分利用和協(xié)同屬地科技資源,打造的新能源材料創(chuàng)新高地和企業(yè)集群,做大新能源產業(yè)的產值規(guī)模
鈷酸鋰是成熟的代鋰離子電池正極材料,是Goodenough于八十年代在劍橋大學發(fā)現(xiàn),也正因此他獲得了2019年諾貝爾化學獎。
由于鈷酸鋰很好的電化學儲能性能表現(xiàn),主要是其體積能量密度,目前在小型儲能移動設備被廣泛應用,尤其是IT設備上,幾乎是統(tǒng)治性的。研究鈷酸鋰,主要是提高其利用率,目前利用率還不到60%,研究目的是提高其理論容量到80-90%。
鋰離子電池正極材料研究和應用較為廣泛的主要為鈷酸鋰材料、錳酸鋰材料、磷酸鐵鋰材料、氧化鎳鈷錳鋰材料、富鋰錳基材料等。
其中鈷酸鋰材料由于具備加工性能,振實密度大 , 充放電電壓平穩(wěn)、適合大電流充放電,比容量高、產品性能穩(wěn)定,循環(huán)性能和安全性能較好、容易制備的特點,
而被廣泛應用于3C產品中,其中3C產品主要是計算機(Computer)、通信(Communication)和消費類電子產品(ConsumerElectronics)三者結合,簡稱3C產品,比如手機、手提電腦、相機、電子詞典,也可以應用于智能穿戴、無人機航拍、啟動電源和汽車中等