如今,汽車行業(yè)正處于高速電氣化的過(guò)程中,汽車電池已經(jīng)成為電動(dòng)汽車中非常重要的一部分,這在相當(dāng)程度上影響并決定了汽車的成本、里程、價(jià)格、穩(wěn)定性和性。
因此,汽車電池的重要性超過(guò)了傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)。選擇哪種電池來(lái)確保電動(dòng)汽車的良好性能已成為一個(gè)問(wèn)題。三元鋰電池是電動(dòng)汽車電池的主要電池材料之一。
從材料本身的結(jié)構(gòu)來(lái)看,三元材料在相同數(shù)量的鋰離子下具有更低的分子量,因此其比容量高于鐵鋰,電池的能量密度也更高。
三元材料的晶體結(jié)構(gòu)是層狀的。在充放電過(guò)程中,Li+被嵌入到MO6的層間結(jié)構(gòu)中(Mn=Ni,Mn,Co)。隨著鎳含量的增加,脫嵌Li+增加,三元材料的理論容量和電池能量密度增加。
磷酸鐵鋰晶體呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀橄欖石結(jié)構(gòu),形成一維Li+傳輸通道,限制了Li+的擴(kuò)散。同時(shí),八面體FeO6是共頂點(diǎn)連接的,導(dǎo)致電子遷移率比三元層狀結(jié)構(gòu)慢100-1000倍。
三元正極中的鋰離子可以在兩個(gè)不同的方向上移動(dòng),這使得電池比鋰鐵更強(qiáng)大,充電和放電能力更強(qiáng)。
三元鋰離子電池優(yōu)點(diǎn):
高能量密度:三元鋰離子電池具有較高的能量密度,可以提供相對(duì)較高的能量?jī)?chǔ)存,從而延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。
高充放電效率:三元電池具有較高的充放電效率,能夠提供較高的輸出功率,并且在循環(huán)使用過(guò)程中損耗較小。
長(zhǎng)循環(huán)壽命:相對(duì)于其他鋰離子電池,三元電池通常具有更長(zhǎng)的循環(huán)壽命,可以進(jìn)行更多的充放電循環(huán)。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。以前,因?yàn)殇嚱饘俚幕瘜W(xué)性質(zhì)非?;顫姡瑢?duì)加工、保存、使用,環(huán)境要求非常高,所以鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展鋰電池現(xiàn)在已經(jīng)成為了主流。