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在电动汽车领域,三元锂电池和磷酸铁锂电池是两种主流。它们的物理和化学结构不同,所以材料的财产也不同,导致性能上的差异。
三元锂电池的优点是能量密度高、低温性能好、充放电密度高、电量估计准确,磷酸铁锂电池的优势是成本低、安全稳定。
由于Ni2+(0.069nm)和Li+(0.076nm)的半径彼此接近,高温下随着三元共聚物烧结材料中镍含量的增加,Li和Ni混合的概率迅速增加,这使得Li+的脱intercalation困难,导致材料的比容量和循环财产降低,难以逆转。
此外,随着镍含量的增加,材料中Ni3+的不稳定比例增加,这倾向于与空气中的水分和二氧化碳发生反应,加剧了比容量和循环性能的损失。
相反,磷酸铁锂的P-O化学键相对稳定,只有在温度达到700-800摄氏度时才会分解。即使电池变形和损坏,氧分子也不会释放,并会发生剧烈燃烧。因此,锂铁电池具有更好的稳定性和安全性能。
三元锂离子电池应用领域:
电动汽车:三元锂离子电池在电动汽车中广泛应用,因其高能量密度和较长的循环寿命,可以提供可靠而持久的驱动能力。
移动设备:三元电池也广泛用于手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备中,因其高能量密度和较小的体积,使得设备可以具备持久稳定的电池寿命。
储能系统:由于三元电池具有高能量密度和较长的循环寿命,它们可以用于储能系统,如家庭储能系统、太阳能和风能储能系统等。
磷酸铁锂电池用途
储能设备:太阳能、风力发电系统之储能设备,不断电系统UPS,配合太阳能电池使用作为储能设备。
电动工具类:高功率电动工具(无线)、电钻、除草机等。
轻型电动车辆:电动机车、电动自行车、休闲车、高尔夫球车、电动推高机、清洁车、混合动力汽车(HEV)。
小型设备:医疗设备(电动轮椅车、电动代步车)、玩具(遥控电动飞机、车、船)。
其他小型电器:矿灯、植入性的医疗器械(磷酸铁锂性,锂电池仅铁锂可满足要求),替代铅酸、镍氢、镍镉、锂钴、锂锰类电池在小型电器上的应用。