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三元聚合物鋰電池回收是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長,但其缺點是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存在較大差距,且生產(chǎn)成本較高,磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸;錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲性能較差,因而錳酸鋰僅作為**1代動力鋰電的正極材料;而多元材料因具有綜合性能和成本的雙重優(yōu)勢日益被行業(yè)所關(guān)注和認同,逐步追趕磷酸鐵鋰和錳酸鋰成為主流的技術(shù)路線。三元材料的電芯代替了廣泛使用的鈷酸鋰電芯,在筆記本電池領(lǐng)域廣泛使用 什么叫電池 電池(Battery)指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間,能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量來源,可以得到具有穩(wěn)定電壓,穩(wěn)定電流,長時間穩(wěn)定供電,受外界影響很小的電流,并且電池結(jié)構(gòu)簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,性能穩(wěn)定可靠,在現(xiàn)代社會生活中的各個方面發(fā)揮有很大作用。
三元鋰電池回收具有層狀結(jié)構(gòu)的LCO是早期主要的商用正極材料,其綜合性能優(yōu)異,其理論比容量274 m Ah/g。但使用的Co金屬成本高且具有生理毒性,國內(nèi)大多企業(yè)已停止對LCO的生產(chǎn)。鎳酸鋰具有與LCO相似的結(jié)構(gòu)特征,理論比容量(27 mAh/g),原料成本低,但其電子結(jié)構(gòu)、磁性結(jié)構(gòu)和局部結(jié)構(gòu)仍存在很大爭議,實驗上還不能合成化學(xué)計量比的LiNiO2,所以純鎳正極并不理想。用其他元素(如 Co,Al,Mn 等)取代部分 Ni的富鎳層狀氧化物具有較大的可逆容量,是鎳基儲能領(lǐng)域眾多研究中 吸引力的一種。Co的摻入顯著增強了鎳基正極材料的結(jié)構(gòu)有序性,但會降低材料比容量,在 Ni:Co=8:2 時,所制備的 LiNi0.8Co0.2O2材料性能 且陽離子混排程度低于2%,但性能受高溫影響較大。富鎳層狀氧化物的容量和電位在長期的循環(huán)過程中會迅速衰減,不可避免地會影響能量的穩(wěn)定輸出,少量 Al 的摻入能穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)同時提高材料熱穩(wěn)定性,以增強其充放電過程中的循環(huán)能力和穩(wěn)定性。NCA 材料由于其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高容量,是一種很有前途的材料。但是,NCA 材料的循環(huán)性和倍率性能仍然限制了其大規(guī)模應(yīng)用。層狀巖鹽正極材料由于結(jié)構(gòu)缺陷影響電化學(xué)性能,鎳基化合物中常見的結(jié)構(gòu)缺陷有多余鎳、鋰鎳反位和氧空位缺陷。NCA三元材料也存在一些缺點,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
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