正极发展新方向二:镍锰酸锂(尖晶石结构5V正极材料)
发布时间:
2023-06-20 14:08
在尖晶石结构的高电压5V正极材料当中,镍锰酸锂(LiNi1-xMnxO4)具有较好的稳定性,LiNi0.5Mn1.5O4的实际放电容量在140mA·h/g左右,接近理论容量,充放电平台在4.7V左右,同时LiNi0.5Mn1.5O4合成简单,是正极发展的主流方向之一。
镍锰酸锂的优点在于:1)电压平台高,约为4.7V,能量密度高(约690Wh/kg);2)无需添加钴等贵金属元素,成本低。不足之处在于:1)反应过程中会有锰元素歧化反应后溶解在电解液中并沉积在负极表面,进而使得SEI膜持续消耗再生,耗费活性锂,降低循环寿命;2)高电压会造成常规电解液体系分解,进而产生氢氟酸腐蚀正极材料。目前镍锰酸锂主要通过离子掺杂、表面包覆以及材料复合方式提升综合性能。
产业化进程:蜂巢能源所推出的NMx无钴电池搭载的就是镍锰酸锂材料,其电池包能量密度能够超过240Wh/kg,与中低镍三元电池相差不大;其安全性、循环寿命均优于三元电池体系。