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设计一种本征稳定的锂离子电池是一项十分重大的挑战。锂的插入和脱嵌通常会改变电极晶体的化学性质,而这又会促进电化学循环的退化。此外,电极行为不是孤立的,因而很难进行管理,特别是在全固态电池中。因此,开发能够可逆地插入和脱嵌大量电荷载体(Li+)(即高容量)且在电化学循环中具有本征稳定性的材料非常有必要
1)锰酸锂的体积比能量优于磷酸铁锂
锰酸锂的容量比磷酸铁锂低约25%,但其电压比磷酸铁锂高15%,且锰酸锂的压实密度高约40%,因此锰酸锂的体积比能量磷酸铁锂 25-30%。
(2)锰酸锂的一致性优于磷酸铁锂
由于锰酸锂产品不含碳,因此产品的性能参数稳定,一致性好对动力电池生产十分有利。
尽管NCA具有很高的比容量,但其缺点也很明显,未来发展趋势是开发高镍低钴NCA来降低成本提高容量;以及研发高压实NCA来提高体积比;另外采用包覆工艺降低NCA对湿度的敏感性。
目前美国特斯拉采用的是NCA正极材料动力电池,技术处于领跑地位,日本松下采用NCA和硅碳负极组合制成的18650型电池容量高达3500mAh,循环寿命2000次以上;种种迹象表明,NCA正极材料在动力电池应用中具有很大的竞争力