三元电池 镍钴锰各擅所长

2018-4-9 8:02:35来源:网络作者:
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电池的命名通常以正极材料来区别,譬如磷酸锂铁电池、三元电池等,由此也可以看出目前主要的正极材料有磷酸锂铁、三元材料、钴酸锂、锰酸锂、酸锂等。而时下最红火的三元电池,则是由铝、镍、锰、钴等主要化合物,依照调配比例的不同而来,像是高镍锰钴电池(NMC)或是特斯拉主要使用的镍钴铝电池(NCA),都属于三元电池的一种,被认为是最有应用前景的新型正极材料之一。

三元电池的特点在于镍、钴、锰之间存在明显的协同效应,因此镍锰钴电池的性能会比单一组分层来得好。和传统锂铁电池相比,能量密度也较高,能量密度越高,就表示同样的硬体大小可以容纳的电越多,至于究竟有多好?传统锂铁电池的能量密度是120~125 Wh/kg,而特斯拉使用的镍钴铝电池可达230Wh/kg,几乎是翻倍的水准,效益相当惊人。

不过更惊人的还不是三元电池,而是国际大厂苹果从2012年就开始着手布局的专利:固态电池充电技术。固态电池顾名思义,就是里面没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在的电池,它採用高压正极/高容量复合正极,搭配固态电解质作为电解液的角色,搭配锂金属作为负极,不但可以减轻电池重量,安全性也更好,尤其能量密度可以高达350~500Wh/kg,比起三元电池又是两倍的跃升。这块大饼现在已经有多家大厂磨刀霍霍,除了日本丰田与松下合作投资50亿美元开发固态电池,日本三菱瓦斯化学也计画在2020年前完成固态电解质研发,并希望在2040年获得採用,正好与各国要停用燃油车的时点不谋而合。

(关键字:三元 电池 镍)

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