钴酸锂电池是电化学性能的锂电池,容量衰减率小于0.05%,放电比容量大于135mAh/g,电池性能稳定,一致性好,另外,在工艺上容易合成,安全性能好。钴酸锂电池的工作温度为-20~55℃。
1、钴的价格高,仅产于非洲的一部分地区,有地域纷争及价格变动的风险;2、LiCoO2的岩盐性结构,可去除的锂仅为原来比例的大约50%,就是说,过充时基本结构会发生破坏,失去可逆充放电循环,这使得钴酸锂电池存在过充安全隐患,需要附加电路保护板;3、热稳定性和毒性指标不够理想,对策较为复杂
钴酸锂是目前应用为广泛锂离子电池正极材料之一,尤其是在便携设备和移动电子设备中的锂离子电池中,这得益于其的体积能量密度和稳定的循环性能。
然而,其实际所用的能量密度仅占其理论能量密度的一半,仍然有很大的发展提升空间。提高能量密度常用的办法是提升充电电压,利用更多的锂源,但这样做会迅速加快钴酸锂正极材料的失效,造成电池性能快速衰退,以及安全性问题。这其中的衰退机制繁多而且复杂,裂纹就是其中之一。
本报告中,将介绍我们利用电子显微镜相关的分析技术,研究裂纹在钴酸锂正极材料中晶界处的形核和扩展机制,并探讨循环条件不同时,裂纹产生机制的相同和不同之处。
锂离子电池正极材料研究和应用较为广泛的主要为钴酸锂材料、锰酸锂材料、磷酸铁锂材料、氧化镍钴锰锂材料、富锂锰基材料等。
其中钴酸锂材料由于具备加工性能,振实密度大 , 充放电电压平稳、适合大电流充放电,比容量高、产品性能稳定,循环性能和安全性能较好、容易制备的特点,
而被广泛应用于3C产品中,其中3C产品主要是计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(ConsumerElectronics)三者结合,简称3C产品,比如手机、手提电脑、相机、电子词典,也可以应用于智能穿戴、无人机航拍、启动电源和汽车中等