磷酸鐵鋰離子電池正極材料性能技術(shù)分析

1、正極材料應(yīng)有較高的氧化還原電位，從而使電池有較高的輸出電壓；

2、在鋰離子嵌入/脫嵌過程中，正極材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能不發(fā)生變化或小發(fā)生變化，以保證電池良好的循環(huán)性能；

3、正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中變化應(yīng)盡可能小，使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化，以保證電池平穩(wěn)地充電和放電；

4、正極材料應(yīng)有較高的電導(dǎo)率，能使電池大電流地充電和放電；

5、鋰離子在電極材料中應(yīng)有較大的擴散系數(shù)，便于鋰離子電池快速充電和放電。

磷酸鐵鋰制備原料豐富、價格相比其他材料來說比較低廉、對環(huán)境友好，加上較好的循環(huán)性能和高安全性使得其率先在電動汽車上得到了應(yīng)用。但是磷酸鐵鋰材料的導(dǎo)電性較差，振實密度較低，導(dǎo)致體積能量密度較低，限制了其進一步的應(yīng)用。

錳酸鋰離子電池正極材料性能技術(shù)分析

錳酸鋰有尖晶石型和層狀型，重要為尖晶石型錳酸鋰。相較于鈷酸鋰，具有資源豐富、價格便宜、對環(huán)境污染小且安全性能優(yōu)良等特點。然而，該電池尚存在初始比容量較低、高溫下循環(huán)使用容量衰減較快的問題。尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰理論容量為148mAhg-1左右，實際應(yīng)用中容量為90-120mAhg-1，正常工作電壓在3-4V，但是在3V的充放電范圍內(nèi)，Li+的嵌入和脫出反應(yīng)可逆性差，尖晶石的結(jié)構(gòu)很難保持完整性，循環(huán)性較差，而且在高溫循環(huán)中，由于錳在電解液中的溶解和Jahn-Teller效應(yīng)也導(dǎo)致材料的容量衰減嚴重。

主體元素成分分析因為元素含量高，假如采用常規(guī)的低含量雜質(zhì)元素的分析方法，容易出現(xiàn)較大的誤差。所以主體元素分析通常采用滴定法。研究的在大量干擾元素錳、鈷存在的情況下，丁二酮肟沉淀-EDTA滴定法測定正極材料中鎳的含量的方法。研究結(jié)果表明，該方法標準偏差小于0.054，變異系數(shù)小于0.20%，回收率在99.63%～100.5%之間。

關(guān)于錳酸鋰正極材料，YS/T798-2012規(guī)定了鎳鈷錳酸鋰首次放電比容量、首次充放電效率、平臺容量比率及循環(huán)壽命的測試方法。