リチウム電池の正極材料の性能を向上させる方法

近年、リチウムイオン電池のエネルギー密度を上げてカソード材料の電圧を上げるのは新しいアイデアです。 Gaodianya材料には、結晶構造とかんらん石結晶構造の2種類の正の材料が含まれます。 LiMPO4（M = Co、Ni）は、典型的なGaodianyaかんらん石結晶構造材料です。その中で、LiCoPO4の放電電位は4.8 V、LiNIPO4の放電電位は5.2 Vであり、理論容量は170 mAh / gに近い値です。

適合可能な電解質がまだ開発されていないため、5.2 Vが現在最も高い充電および放電電圧であり、LiNiPO4正極材料用のリチウム電池の性能に関する報告はなく、LiCoPO4材料に関する多くの報告があります。しかし、既存の電解液システムで得られたLiCoPO4材料の循環充放電性能は非常に劣っています。

Gaodianyaの条件下でのかんらん石の結晶構造の副作用は次の3つです。1。正極性の材料が電解質と反応して、固体の液体界面層を形成します。 2、電解質はCoイオンを部分的に溶解し、リチウム電池サイクルの充電および放電性能を大幅に低下させます。 3、低導電率、低導電率。したがって、Gaodianyaの結晶構造は、その性能を向上させるために必要な手段を適用する必要があります。 3つの方法があります。

1、ナノテクノロジー。ナノスケールの小さな粒子は活性物質として使用され、ミクロンの大きな粒子よりもリチウムイオンと電子の透過経路と拡散経路が短くなっています。

2、ドーピング。ドープされた陽イオンまたはドープされた陰イオンであるアクチナイトの結晶構造とは異なり、かんらん石の結晶構造は、正の材料の導電率を高めるためにドープされた陽イオンのみです。

3、コーティング。非結晶性炭素コーティングは、相互接続された電子高速伝送チャネルを形成することができ、それによって性能、特に最初の放電容量および充電および放電サイクル性能を改善する。

一般に、オリビン結晶構造のLiMPO4（M = Co、Ni）は、スピネル結晶構造よりも理論容量が大きいが、導電率が低く、サイクル性能が低いため、このカソードのリチウムイオン電池の研究開発が行われている。材料は結晶構造のないリチウムイオン電池の開発で多くの成果を上げていますが、工業化の段階に入るには、主に電気自動車用のパワーリチウム電池を中心とした、より高度な性能向上技術が必要です。

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