在電動汽車領域,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是兩種主流。它們的物理和化學結(jié)構(gòu)不同,所以材料的財產(chǎn)也不同,導致性能上的差異。
三元鋰電池的優(yōu)點是能量密度高、低溫性能好、充放電密度高、電量估計準確,磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢是成本低、穩(wěn)定。
由于Ni2+(0.069nm)和Li+(0.076nm)的半徑彼此接近,高溫下隨著三元共聚物燒結(jié)材料中鎳含量的增加,Li和Ni混合的概率迅速增加,這使得Li+的脫intercalation困難,導致材料的比容量和循環(huán)財產(chǎn)降低,難以逆轉(zhuǎn)。
此外,隨著鎳含量的增加,材料中Ni3+的不穩(wěn)定比例增加,這傾向于與空氣中的水分和二氧化碳發(fā)生反應,加劇了比容量和循環(huán)性能的損失。
相反,磷酸鐵鋰的P-O化學鍵相對穩(wěn)定,只有在溫度達到700-800攝氏度時才會分解。即使電池變形和損壞,氧分子也不會釋放,并會發(fā)生劇烈燃燒。因此,鋰鐵電池具有更好的穩(wěn)定性和性能。
三元鋰離子電池應用領域:
電動汽車:三元鋰離子電池在電動汽車中廣泛應用,因其高能量密度和較長的循環(huán)壽命,可以提供可靠而持久的驅(qū)動能力。
移動設備:三元電池也廣泛用于手機、平板電腦和筆記本電腦等移動設備中,因其高能量密度和較小的體積,使得設備可以具備持久穩(wěn)定的電池壽命。
儲能系統(tǒng):由于三元電池具有高能量密度和較長的循環(huán)壽命,它們可以用于儲能系統(tǒng),如家庭儲能系統(tǒng)、太陽能和風能儲能系統(tǒng)等。
磷酸鐵鋰電池用途
儲能設備:太陽能、風力發(fā)電系統(tǒng)之儲能設備,不斷電系統(tǒng)UPS,配合太陽能電池使用作為儲能設備。
電動工具類:高功率電動工具(無線)、電鉆、除草機等。
輕型電動車輛:電動機車、電動自行車、休閑車、高爾夫球車、電動推高機、清潔車、混合動力汽車(HEV)。
小型設備:醫(yī)療設備(電動輪椅車、電動代步車)、玩具(遙控電動飛機、車、船)。
其他小型電器:礦燈、植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求),替代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類電池在小型電器上的應用。