日本JFE MINERAL公司日前开发成功了一种可将锂离子充电电池容量比过去提高约2成的正极材料。将于2004年底开始量产。开发技术的详情将在2004年11月27日~29日于京都召开的“电池研讨会”上发表。
JFE MINERAL公司此次即将量产的是主要成份为LiNiO2的正极材料。日本锂离子充电电池厂商Enax公司已经决定在电动踏板摩托车蓄电池中采用该材料。今后准备将用途扩展到油电混合车和手机等领域。不过,电池的平均电压比过去的LiCoO2产品低0.1V~0.2V左右,因此在电子产品中采用时必须要使产品支持低电压电源。
解决了LiNiO2长期悬而未决的耐高温特性低的问题
使用LiNiO2时,尽管放电容量比现在主流的LiCoO2高,不过却存在着过充电时容易产生温度升高和起火、爆炸的问题。所谓过充电状态就是指LiNiO2结晶过度释放锂离子的状态。此时,电池会因充电而产生高温,从而就会发生O2游离结晶的反应。由于这种反应会使结晶遭到破坏而发热,因此就会产生温度再升高,O2更多地游离出来的恶性循环。
JFE MINERAL公司利用2种手段解决了这个问题。一是在LiNiO2中搀入了少量的Ba(钡)和Sr(锶)。二是改进了正极材料的烧结方法。这2种手段均起到了“进一步加强LiNiO2结晶的结合特性,防止O2游离”的作用。
JFE MINERAL公司委托Enax公司试产了以LiNiO2为正极材料的锂离子充电电池。分别利用试制电池和采用LiCoO2和LiMn2O4材料的市售锂离子充电电池进行了过充电试验,结果温度上升的比例LiNiO2最低。
这种正极材料每千克5000日元(约合人民币384元),“LiCoO2的价格为6000多日元(约合人民币461元),能够便宜10%以上”(JFE Steel公司)。
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