世界需要更好、更便宜的可充电电池,以满足对续航里程更长、更强大的无绳设备的电动汽车的需求。在下一代电池中使用高压锂镍锰氧化物(LNMO)正极材料是一个潜在的解决方案。
LNMO阴极基电池单元会带来与其他高性能锂基电池相提并论,但成本相当较低。
Haldor Topsoe已经在开发世界一流的LNMO阴极材料方面进行了大量投资,我们认为LNMO在下一代锂离子电池中具有很大的阴极材料,这将为未来的电动汽车和无绳装置供电。
那么为什么基于LNMO的电池没有设置新标准的电池性能?其中一个绊脚石是缺乏可以处理基于LNMO电池的应力的电解质。没有人真正意识到LNMO阴极的好处,但由于它在今天的电解质降低的高电压,并且随着时间的推移而使电池呈现。
然而,电解液制造商正从正在进行的研究和开发中获得非常有前景的结果,这将在某种程度上导致在LNMO电池中运行良好的电解液。当这种情况发生时,我们已经准备好了一种世界一流的阴极材料,可以最大限度地利用LNMO带来的好处。
LNMO独特的性能特点
LNMO是一种高能大功率阴极材料,与下一代高镍NCA和NMC材料一起使用。除了成本效益高、无钴、镍含量低的优点外,由于其三维尖晶石结构和电化学特性,LNMO还具有独特的性能特性。
高出税率
LNMO尖晶石的三维结构改善了阴极中锂离子的流动。这是用于高电池放电速率的关键推动器,其中离子从阳极流到阴极,并且还可以快速充电,其中离子在相反方向上流动。这意味着在高速率下放电时,LNMO电池中有更多的能量,因为LNMO阴极更有效地接受离子。
LNMO以高放电率保持高容量的独特能力对于只有有限的空间和/或重量限制的应用特别有利 - 如在插件混合电动车(PHEV)中。在大多数电流PHEV中使用的电池在8-12千瓦时产生约8-12千瓦时,在全电动模式下操作时足以驾驶30-50千米。与电池电动车(BEV)相比,PHEV的电池具有5-8倍小的电池 - 但业主仍然期望普及的驾驶体验,这意味着PHEV电池的放电必须以更高的速度进行而不是用贝夫电池。在PHEV和BEV中,对排放率的限制是对车辆性能的限制。
高电压
电池的电压是由一个高电位阴极和一个低电位阳极的结合来决定的。LNMO正极材料是目前锂离子电池正极材料中最有潜力的材料之一,与其他正极材料的3.7V相比,LNMO正极材料的电池标称电压为4.7V,提高了约25%。
这种独特的特性使得简化电池包成为可能,其中电池电池是串联连接到一个给定的电压。回到PHEV的例子,你将需要减少25%的电池来达到相同的电压。使用更少的电池意味着更少的非活性材料和更低复杂性的电池包,从而以更低的成本制造更简单的汽车电池。
在其他应用中,高工作电压可以直接转移到提高生产率。电动电动工具中的电池 - 例如 - 能够从电流乘以电流的结果,也表示为WATT =伏X安培。使用4.7V LNMO电池而不是3.7V电池,此类电动工具可在相同电流工作时产生25%的电源。具有所定义的功率作为工作的速率,您现在已经显着提高了电动工具的生产率。
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