Millised on liitiumioonakude katoodimaterjalide kategooriad?

Toitepatareid (liitiumioonakud) on uute energiasõidukite süda. Üldiselt moodustab akude maksumus umbes 40% uute energiasõidukite maksumusest. Katoodmaterjal on toitepatarei südamik ja selle maksumus akupatareis on umbes 40%.

Katoodimaterjali valik määrab otseselt aku töö. Kuna positiivsel elektroodimaterjalil on suurem mõju aku toimimisele, on paljud teadlased pühendunud suurema jõudlusega positiivsete elektroodimaterjalide, näiteks liitiumnikelaadi, liitiumkobaltaadi, liitiumtitanaadi jne arendamisele.

1. Liitium-nikkeloksiid. Liitium-nikkeloksiidi esindab peamiselt liitium-nikkeloksiid. Toote omadused on sarnased nikkelkoobaltoksiidile, kuid hind on madalam kui nikkelkoobaltoksiidil. Suure energiatiheduse tõttu võib see jõuda 274mAh / g, mis on ideaalne kõrge energiatihedus. Liitiumioonaku katoodmaterjal, kuid selle ohutusnäitajad on liiga halvad ja tsüklite arv on suhteliselt väike, mistõttu pole palju tootjaid, kes kasutavad liitiumioonaku katoodmaterjalina liitiumnikkelkaati.

2. Liitiumkoobaltoksiid. Liitiumkoobaltoksiidi esindab peamiselt liitiumkoobaltoksiid, millel on viis kõrget omadust, nimelt suur energiatihedus, kõrge hind, kõrge võimsus, kõrge turustamisaste ja kõrge tsükliiga. Puudused on ka ilmsed. Minu riigis on koobaltisooladest tõsine puudus. Vaja importida.

3. Liitium-titaanoksiid. Liitiumtitaanoksiidi tüüpiline esindaja on liitiumtitanaat. Zhuhai Yinlongil on selles valdkonnas domineeriv positsioon. Liitiumtitanaadi eeliseks on kiire laadimine, kuid puuduseks on see, et selle energiatihedus on madal ja see vajab teatud aja jooksul laadimist. Teine eelis on ohutus ja kolmas eelis on see, et tsüklite arv võib ulatuda 20 000-ni.

4. nikli ja koobalti mitmeelemendilised oksiidid. See on mitme elemendi oksiid, mida me sageli ütleme. Levinumad neist on liitium-nikkel-koobalt-mangaanoksiid ja liitium-nikkel-koobalt-aluminaat. Nende hulgas on liitium-nikkel-koobaltmanganaat jagatud liitium-nikkel-koobalt-manganaadiks 111 ja liitium-nikkel-koobalt-mangaanoksiidiks 523. Nikkel-koobalt-mangaan-liitium 622, nikkel-koobalt-mangaan-liitium 811, kuid nikkel-koobalt-liitiumaluminaat pole enamasti nii populaarne, see tehniline tee pole nii populaarne, pakkus Panasonic Teslale kasutamiseks, milles nikkelkoobalt-liitiumaluminaadi suhe on 0,8–0,15 kui 0,05.

5. Liitium-mangaanoksiid. Liitium-mangaanoksiide esindavad peamiselt liitium-mangaanoksiid ja liitiumpermanganaat. Ressursse on minu riigis suhteliselt palju ja tooted on praegu teadusuuringute leviala. Nende hulgas on LiMn2O4 küll suurema energiatihedusega, kuid selle stabiilsus on oluliselt vähenenud, eriti kõrge temperatuuri tingimustes on LiMn2O4 ebastabiilne, kuid selle peamised eelised on ilmsed. Toode on saastevaba ja hea ohutusega.

6. Liitiumraud-fosforoksiid. Liitiumraudfosforoksiidi peamine esindaja on liitiumraudfosfaat. Selle toote jõudlus on tasakaalustatud, mittetoksiline ja saastav ning tsüklite arv pole väiksem kui 2000. Sõiduautode jõuallikana kasutatuna kuulub ohutusnäitajate tase kõrgele tasemele.

Lisaks saab liitiumioonaku patarei kandidaatmaterjalid struktuuri järgi jagada kolme põhikategooriasse: (1) kihilise struktuuriga LiMO2 (M=Co, Ni, Mn) katoodimaterjalid; (2) spinellstruktuuriga LiMn2O4 katoodimaterjalid; (3) oliviini struktuuriga LiFePO4 katoodimaterjal.