縱覽鋰離子電池正極材料的發(fā)展,美國(guó)固體物理學(xué)家Goodenough是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人,鋰離子電池的奠基人之一,也被業(yè)界稱為“鋰電之父”。他提出基于層狀材料鈷酸鋰的正極材料。鈷酸鋰也是第一代商業(yè)化鋰離子電池的正極材料。
鈷酸鋰電池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出。鈷酸鋰的工作電壓較高,充電、放電操作較為平穩(wěn),是最成熟的正極材料,工藝簡(jiǎn)單,適用于大電流放電中,具有良好的循環(huán)性能和較高的電導(dǎo)率,能量密度高,僅僅比部分三元材料低,單體電壓比三元、磷酸鐵鋰都高。作為正極材料,它還適用于中小型號(hào)電芯,用于制造筆記本電腦、手機(jī)及其它便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池。
每個(gè)事物都難做到十全十美,當(dāng)然鈷酸鋰電池也不例外,它的的缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高、鈷元素儲(chǔ)量少、對(duì)環(huán)境污染較大、熱穩(wěn)定性不好,容易起火、安全性能差。
鈷酸鋰電池與鋰電池的第一個(gè)區(qū)別是:電池特點(diǎn)的不同。鋰電池靈活性好、質(zhì)量更高;具有可靠的安全性;循環(huán)壽命長(zhǎng),容量損失少;體積利用率高;電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬。鈷酸鋰電池:具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是成本高、鈷元素不多、安全性差、熱穩(wěn)定性不好。
這第二個(gè)直觀的區(qū)別是:應(yīng)用的不同。鋰離子電池在全球技術(shù)上已經(jīng)成熟并且有很長(zhǎng)的商業(yè)化時(shí)間,它的銷量也在持續(xù)增長(zhǎng)。鈷酸鋰電池的應(yīng)用在生活中還是比較少的,其中鈷鋰的技術(shù)運(yùn)用在小電池上已經(jīng)很成熟了,但鈷鋰的成本過(guò)高,大多數(shù)公司采用別的材質(zhì)來(lái)代替。
最后,鈷酸鋰性能穩(wěn)定,目前應(yīng)用于手機(jī)等其他的便攜式電子設(shè)備技術(shù)是最為成熟的,但它應(yīng)用的最大缺點(diǎn)就是成本過(guò)高,因?yàn)殁捠窍∪钡膽?zhàn)略性金屬,當(dāng)然應(yīng)用于動(dòng)力電池方面也有一定的難度。