無鈷電池正極材料含氧化鎢

氧化鎢是一種典型的過渡金屬N型半導體材料,因有較高的價態、較强的離子結合能和較大的離子半徑,而常用來參與無鈷電池正極材料的製備,以實現降本增效。

無鈷電池正極材料含氧化鎢圖片

在鈷資源供應緊張及鈷價屢創新高的背景下,無鈷電池的研發與量産應用已成爲全球新能源汽車産業快速發展的重要因素。我們這裏所說的無鈷電池是一種兼有磷酸鐵鋰高安全性和低成本及三元電池高能量密度等特點的鋰離子電池,可以通過新材料代替鈷元素的方法來生産。

鈷在三元中的作用是穩定材料的層狀結構及提高材料的循環性能和倍率性能。換句話來說,沒有鈷元素或鈷含量少的正極材料的結構穩定性、循環和倍率性能都較差,因此很難被衆人所接受。

無鈷電池正極材無鈷電池正極材料含氧化鎢圖片含氧化鎢圖片

近幾年,經過科學家的努力研究,最終發現鎢氧化物能很好地取代鈷元素,從而製造出綜合性能更高和成本更合理的無鈷電池。

研究表明,一是氧化鎢中鎢離子與氧具有較强的結合力,因此適當引入可以提升正極材料的結構穩定性與熱穩定性;二是六價鎢離子能够誘導更多低價態Ni2+的産生,促進表層生成岩鹽或者尖晶石結構,以進一步提高電極材料的熱穩定性;三是表層産生鎢元素富集相,可以有效降低副反應的發生,以提升三元材料的循環性能。

總的來說,與現有的三元電池相比,含有氧化鎢超細顆粒的無鈷電池更適合符合未來的發展需要。

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