在最通常155mA正h/g~/中,Lic/2相對鋰為3.9v。NMc材料具有相同的結(jié)構(gòu),并提供與LiC00z基本相當?shù)男阅埽瞧浜锰幨窃牧铣杀窘档停粸E用時的熱穩(wěn)定性提高。0 Co-LiNio.8 C00.is Alo.05 02 (NCA)材料可提供更高的質(zhì)量比容量, o一高達200mA.h/g;但平臺電壓比L1C002成LiMi2 04降低約 Li~o.2V。
電池網(wǎng)近來,采用特殊包覆來提高層狀正極材料對充電至更高電壓的耐受性。有一些商品電池已經(jīng)采用了包覆正極材料,其性能超過表26.3所列出的值。尖晶石LiMn2 04也已經(jīng)有商業(yè)應(yīng)用,特別是應(yīng)用于價格敏感或要求對濫用時顯示優(yōu)異穩(wěn)定性的場合。與采用L1C002或NCA相比,LiM12 04有較低的質(zhì)量比容量100~120mA.h/g;稍高的電壓,相對鋰4.OV;其貯存或循環(huán)時有較高的容量損失,特別是在高溫下格外明顯。
LiC002LiFeP04的質(zhì)量比容量大約為160mA.h/g,相對鋰的平均電壓為3. 45V。充電狀態(tài)或放電狀態(tài)的LiFeP04在350℃以下都 圖26.7理想的層狀不與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。LiFeP04的缺點就是其質(zhì)量比容量低和LiC002結(jié)構(gòu)包裝效率低(低的振實密度),由此很難生產(chǎn)出具有高能量密 ‘斑點狀的是Li,白色的度的I)iFeP04電池。是o,黑色的是c。,Li[L11/經(jīng)有幾種新型正極材料有可能在下個十年內(nèi)得到推廣應(yīng)用,其中之一就是Li[Lil/3—21/3 Nir Mn2/3r/3] 02(o≤z≤0.5)材料[20]顯示出穩(wěn)定的質(zhì)量比容量,在z約為l廠3時高達275mA.h/g。同時,還有正在發(fā)展的諸如I_iNi。.5 Mrii.5 04的“5V,,材料。近來對這些材料的改進包括了降低不可逆容量損失和提高倍率能力。
負極材料的物理性質(zhì)正極材料的粒度分布、顆粒形狀、比表面積和振實密度在對鋰離子電池性能起著重要的作用。這是因為粒度決定了固體擴散路徑長度,由此粒度分布控制了倍率特性。
同時粒度分布與比表面積控制應(yīng)用于涂覆電極漿料。對于含鋰過渡金屬氧化物而言,其顆粒比表面積也控制充電材料與電解質(zhì)在較高溫度下的反應(yīng)活性。這是因為在正極材料顆粒與電解質(zhì)之間相互作用是發(fā)生在顆粒的表面上,因此應(yīng)該減小表面積能使材料更安全。最后一點,材料的振實密度乃是一個壓制后電極最終密度的有用指示值:具有高振實密度的材料通常可以得到高密度電極。在這一節(jié),對幾種商品正極材料的物理性質(zhì)予以介紹。