??? 據(jù)日經(jīng)報道，NEC于近日宣布，該公司通過組合使用可利用尖晶石(Spinel)型正極材料實現(xiàn)高電壓化的Ni-Mn類正極材料以及可耐高壓的電解液，開發(fā)出了高電壓、長壽命的鋰離子充電電池。
此次開發(fā)的正極材料是將尖晶石型錳酸鋰(LiMn2O4)的一部分置換成鎳(Ni)的Li(Ni0.5Mn1.5)O4，可利用鎳的價態(tài)變化實現(xiàn)高電壓化。將開發(fā)的正極材料與石墨組合使用時，平均工作電壓為4.5V，與LiMn2O4相比可將電壓提高0.7V左右。據(jù)悉，最終單元的能量密度可由原來的約150Wh/kg提高約30％，達到200Wh/kg以上。
不過，如果在此次開發(fā)的正極材料中組合使用原來的碳酸酯(PC)類電解液，電壓會過高，導(dǎo)致電解液產(chǎn)生氧化分解。因此，NEC開發(fā)出了新的氟化溶劑。據(jù)介紹，由此可以抑制正極材料和電解液界面產(chǎn)生的氧化分解，在20℃溫度下經(jīng)過500次充放電循環(huán)試驗后，仍可維持初期容量的約80％。而且，在45℃高溫下進行上述試驗后，仍確保了約60％的容量維持率。這實現(xiàn)了與原來鋰離子充電電池同等的壽命特性。關(guān)于單元的膨脹，由于可以抑制單元內(nèi)部的氣體生成，因此45℃高溫循環(huán)試驗后的電池膨脹率從原來的2倍以上降至約10％。
在新一代鋰離子充電電池的開發(fā)中，正極材料中幾乎沒有比容量較高的候選材料，存在通過加大工作電壓來提高能量密度的趨勢，可抵抗高電壓的電解液開發(fā)也越來越活躍。
此次開發(fā)的正極材料是將尖晶石型錳酸鋰(LiMn2O4)的一部分置換成鎳(Ni)的Li(Ni0.5Mn1.5)O4，可利用鎳的價態(tài)變化實現(xiàn)高電壓化。將開發(fā)的正極材料與石墨組合使用時，平均工作電壓為4.5V，與LiMn2O4相比可將電壓提高0.7V左右。據(jù)悉，最終單元的能量密度可由原來的約150Wh/kg提高約30％，達到200Wh/kg以上。
不過，如果在此次開發(fā)的正極材料中組合使用原來的碳酸酯(PC)類電解液，電壓會過高，導(dǎo)致電解液產(chǎn)生氧化分解。因此，NEC開發(fā)出了新的氟化溶劑。據(jù)介紹，由此可以抑制正極材料和電解液界面產(chǎn)生的氧化分解，在20℃溫度下經(jīng)過500次充放電循環(huán)試驗后，仍可維持初期容量的約80％。而且，在45℃高溫下進行上述試驗后，仍確保了約60％的容量維持率。這實現(xiàn)了與原來鋰離子充電電池同等的壽命特性。關(guān)于單元的膨脹，由于可以抑制單元內(nèi)部的氣體生成，因此45℃高溫循環(huán)試驗后的電池膨脹率從原來的2倍以上降至約10％。
在新一代鋰離子充電電池的開發(fā)中，正極材料中幾乎沒有比容量較高的候選材料，存在通過加大工作電壓來提高能量密度的趨勢，可抵抗高電壓的電解液開發(fā)也越來越活躍。
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