最成功的鋰離子體系之一是鎳錳鈷(NMC)的陰極組合
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-06 21:14
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最成功的鋰離子體系之一是鎳錳鈷(NMC)的陰極組合。與錳酸鋰類似，這個體系可以定制用作能量電池或功率電池。例如，中等負載條件下的18650電池中的NMC具有約2,800mAh的容量并且可以提供4A至5A放電電流;同一類型的NMC在針對特定功率進行優(yōu)化時，容量僅為2,000mAh，但可提供20A的連續(xù)放電電流。硅基陽極將達到4000mAh以上，但負載能力降低，循環(huán)壽命縮短。添加到石墨中的硅具有缺陷，即陽極隨著充電和放電而膨脹和收縮，使得電池機械應力大結構不穩(wěn)定。
NMC的秘密在于鎳和錳的結合。與此類似的是食鹽，其中主要成分鈉和氯化物本身是有毒的，但將它們混合起來作為調味鹽和食品保存劑。鎳以其高比能量而聞名，但穩(wěn)定性差;錳尖晶石結構可以實現(xiàn)低內阻但比能量低。兩種活性金屬優(yōu)勢互補。
NMC是電動工具，電動自行車和其他電動動力系統(tǒng)的首選電池。陰極組合通常是三分之一鎳，三分之一錳和三分之一鈷，也被稱為1-1-1。這提供了一種獨特的混合物，由于鈷含量降低，也降低了原材料成本。另一個成功的組合是NCM，其中含有5份鎳，3份鈷和2份錳(5-3-2)。也可以使用其他不同量的陰極材料組合。
由于鈷的高成本，電池制造商從鈷系轉向鎳陰極。鎳基系統(tǒng)比鈷基電池具有更高的能量密度，更低的成本和更長的循環(huán)壽命，但是它們的電壓略低。
大多數(shù)錳酸鋰與鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)混合，以提高比能量并延長壽命。這種組合帶來了每個系統(tǒng)的最佳性能，而大多數(shù)電動汽車，如日產(chǎn)Leaf，雪佛蘭Volt和寶馬i3都選用了LMO(NMC)。電池的LMO部分可以達到30%左右，可以在加速時提供較高的電流;NMC部分提供了很長的續(xù)航里程。
鋰離子電池研究傾向于將錳酸鋰與鈷，鎳，錳和/或鋁組合作為活性陰極材料。在一些架構中，少量硅被添加到陽極。這提供了25%的容量提升;然而，硅隨著充放電膨脹和收縮，從而引起機械應力，容量提升通常與短的循環(huán)壽命緊密聯(lián)系。
可以方便地選擇這三種活性金屬以及硅增強來提高比能(容量)，比功率(負載能力)或壽命。消費電池需要大容量，而工業(yè)應用需要電池系統(tǒng)，具有良好的負載能力，壽命長，并提供安全可靠的服務。
NMC的秘密在于鎳和錳的結合。與此類似的是食鹽，其中主要成分鈉和氯化物本身是有毒的，但將它們混合起來作為調味鹽和食品保存劑。鎳以其高比能量而聞名，但穩(wěn)定性差;錳尖晶石結構可以實現(xiàn)低內阻但比能量低。兩種活性金屬優(yōu)勢互補。
NMC是電動工具，電動自行車和其他電動動力系統(tǒng)的首選電池。陰極組合通常是三分之一鎳，三分之一錳和三分之一鈷，也被稱為1-1-1。這提供了一種獨特的混合物，由于鈷含量降低，也降低了原材料成本。另一個成功的組合是NCM，其中含有5份鎳，3份鈷和2份錳(5-3-2)。也可以使用其他不同量的陰極材料組合。
由于鈷的高成本，電池制造商從鈷系轉向鎳陰極。鎳基系統(tǒng)比鈷基電池具有更高的能量密度，更低的成本和更長的循環(huán)壽命，但是它們的電壓略低。
大多數(shù)錳酸鋰與鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)混合，以提高比能量并延長壽命。這種組合帶來了每個系統(tǒng)的最佳性能，而大多數(shù)電動汽車，如日產(chǎn)Leaf，雪佛蘭Volt和寶馬i3都選用了LMO(NMC)。電池的LMO部分可以達到30%左右，可以在加速時提供較高的電流;NMC部分提供了很長的續(xù)航里程。
鋰離子電池研究傾向于將錳酸鋰與鈷，鎳，錳和/或鋁組合作為活性陰極材料。在一些架構中，少量硅被添加到陽極。這提供了25%的容量提升;然而，硅隨著充放電膨脹和收縮，從而引起機械應力，容量提升通常與短的循環(huán)壽命緊密聯(lián)系。
可以方便地選擇這三種活性金屬以及硅增強來提高比能(容量)，比功率(負載能力)或壽命。消費電池需要大容量，而工業(yè)應用需要電池系統(tǒng)，具有良好的負載能力，壽命長，并提供安全可靠的服務。
