从高电压方向来说,钴酸锂另一个致命的缺陷就是对高电压的敏感,当然,普通的钴酸锂配合好的高压电解液,4.35V下,循环性上还是可以勉强达到要求,而且通过Mg元素等的掺杂,使其具有更高电压下的潜力,然而,普通的钴酸锂在4.35V下已经是极限,通过掺杂改性的钴酸锂尽管可以耐受更高的电压,但是元素掺杂又增加了钴酸锂的加工成本,重要的是,三元材料在高电压下已经凸显出优于钴酸锂的能量密度优势,而且基于本身对更高电压的潜力,对钴酸锂的威胁日益增加。
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。
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。
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