Millised on liitiumioonakude katoodmaterjalid?
Motiivaku (liitiumioonaku) on uue energiasõiduki süda. Üldiselt maksab toiteaku umbes 40% uuest energiasõidukist. Katoodmaterjal on toiteaku tuum ja selle maksumus toiteakus on umbes 40%.
Katoodmaterjali valik määrab otseselt aku jõudluse. Kuna katoodmaterjalidel on suur mõju aku jõudlusele, on paljud teadlased pühendunud suurema jõudlusega katoodmaterjalide arendamisele, nagu liitiumnikkelhape, liitiumkoobalt, liitiumtitanataat jne.
1. liitiumnikkeloksiid. Liitiumnikkeloksiidi esindab peamiselt liitiumnikkelhape. Toote omadused on sarnased nikkel-koobaltoksiidi omadustega, kuid hind on madalam kui nikkel-koobaltoksiidil. Tänu oma suurele energiatihedusele (274 mAh/g) on see ideaalne katoodmaterjal suure energiatihedusega liitiumioonakule.
2. liitium koobaltoksiid. Liitiumbaltoksiidi esindab peamiselt liitiumbaltoksiid, millel on viis kõrget omadust, nimelt kõrge energiatihedus, kõrge hind, suur võimsus, kõrge kaubandusliku kraad, kõrge tsükli eluiga ja ilmne puudus. Koobaltisoola tuleb importida.
3. liitium-titaanoksiid. Liitium titaanoksiidi tüüpiline esindaja on liitiumtitanataat, sellel väljal Zhuhai Yinlong on domineeriv seisund, liitiumtitanataani eeliseks on kiire laadimine, puuduseks on see, et energiatihedus on väike, töötab teatud aja jooksul. Teine eelis on turvalisus ja kolmas eelis on see, et tsüklite arv võib ulatuda 20 000-ni.
4. nikkel koobalt mitu oksiidi. Seda nimetame sageli mitmeks oksiidiks. Praegu on kõige tavalisemad liitiumnikkel koobaltmangaanoksiid ja liitiumnikkel koobalt alumiiniumoksiid. Nende hulgas on liitiumnikkel koobaltmangaanoksiid jagatud liitiumnikkel koobalt mangaanoksiid 111, liitium nikkel koobalt mangaanoksiid 523, liitium nikkel koobalt mangaanoksiid 622, liitium nikkel koobalt mangaanoksiid 811.
5. liitiummangaanoksiid. Liitiummangaanoksiidi esindavad peamiselt liitiummangaanoksiid ja liitiumpermanganaat. Ressursse on meie riigis palju ja tooted on praegu ka kuumad uuringud. LiMn2O4 energiatihedus on suur, kuid stabiilsus väheneb oluliselt. Eriti kõrgel temperatuuril on LiMn2O4 ebastabiilne.
6. liitiumraud ja fosforoksiidid. Liitiumraua ja fosforoksiidi peamine esindaja on liitiumraudfosfaat. Kõigi osapoolte tulemuslikkus on tasakaalustatud, mittetoksiline ja saastevaba ning tsükli aeg on vähemalt 2000 korda. Sõiduautode energiaenergiana kuulub ohutusvõime kõrgesse klassi.
lisaks võib li-ioonpatareide katoodkandidaadid liigitada kolme põhikategooriasse vastavalt nende struktuurile :(1) kihilised LiMO2(m =Co、Ni、Mn) katoodmaterjalid ;(2) LiMn2O4 katoodmaterjalid spineli struktuuriga; ja (3) LiFePO4 katoodmaterjalid oliviinstruktuuriga.
