探索新能源汽车锂电池正负极材料的奥秘为何与电动机的工作原理紧密相连
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导语:锂电池,作为一种利用锂金属或其合金为负极材料、在非水性电解质溶液中工作的储能设备,在新能源汽车领域占据了主导地位。目前市场上流行的有三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池以及锰酸锂电池等型号,每种类型的特点决定了它们所使用的正负极材料。
三元 锂 电 池
正极材料主要由镍钴氧化物(Li(NiCoO2)组成,这一材料以镍、钴和锰为主体。通过调节这些元素的比例,可以优化电池性能,比如增加镍含量可以提升续航能力,而增多钴则提高稳定性,并且适当添加锰有助于保障安全性。而负极部分,则是石墨,它具有良好的多层结构,可容纳大量的活跃态氢原子。
磷 酸 铁 锂 电 池
在磷酸铁型号中,正极采用的是磷酸铁氧化物(LiFePO4),这是一种具有橄榄石结构和卓越稳定性的化学物质,因此磷酸铁型号表现出高安全性。而与此同时,负极同样依赖于石墨这一传统选择,以便存储和释放电子时能够顺畅地嵌入与脱离。
钴 酸 锂 电 池
钴酸型号中的正極則採用氧化钴(LiCoO2),这种灰黑色的粉末形式拥有较高能量密度,但同时也伴随着成本较高及安全问题。相对应地,負極通常選擇軟碳與硬碳這兩種形式,這些對於電解液來說具有良好兼容性,並且在充放電過程中無明顯平台電位變化。
鎘 酸 锂 电 池
鎘酸型號中的正極則是鎘(II)硫铵盐(LiMn2O4),呈現為黑灰色粉末,其優點包括低成本、高安全性能及環境友好。但是它的一個缺陷就是易溶於水。此外,与其他类型相同的是,它們的負極仍然采用石墨,由於其優異導電性能以及適合儲存與釋放電子時進行嵌入與脫離操作。
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