三元材料的实际应用是从2001年氢氧化物共沉淀法的兴起而开始的,采用该方法制备的材料具有完整的层状结构,电化学性能十分优异,在实验室中几乎没有缺陷,甚至很多人认为,三元材料由于其成本的优势以及对于环境的相对友好,会很快取代钴酸锂,然而,十年过去了,三元材料并没能取代钴酸锂,人们看到了三元材料的巨大优势,然而,看到更多的还是从实验室到产业化的坎坷。

首先从克容量来说,钴酸锂拥有275mAh/g的理论值,但由于能带的顶部相重合,导致Li1-xCoO2在深度放电时,在O2-和2P能带引入大量孔洞,当脱锂量x>0.5时会促使其晶格中脱出氧,使其晶体结构具有不稳定性,所以钴酸锂的实际可逆比容量一般在140左右,而且在常规电压下不会有进一步的提升。
从压实密度方面来说,钴酸锂是目前电极加工性能好的正极材料,形貌控制已经趋于完美,目前它的压实密度也达到了其本身的极限,几乎不可能有再度提升的空间。

钴酸锂正极材料的缺点主要是:成本高,且不利于环保。钴资源短缺价格昂贵,并且钴有放射性,不利于环保;比容量利用率低。电池正极实际利用比容量仅为其理论容量274mAh/g的50%左右;电池寿命短。钴酸锂的循环寿命一般只有500次左右,因为其抗过充电性能较差,轻微过充即可引起电池循环寿命迅速降低,不适合用于电池组;安全性差。钴酸锂电池剧烈过充可能发生锂枝晶短路,引起安全事故。

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