Wissen über Lithium-Kobaltoxid-Batterien

Die Kernmaterialien von Lithium-Kobaltoxid-Batterien sind Kobalt und Lithium. Die Zyklusleistung von Lithium-Kobaltoxid-Lithiummetall-Batterien steht in engem Zusammenhang mit diesen Materialien. Der folgende Abschnitt wird die Vor- und Nachteile ihrer elektrochemischen Leistung untersuchen, indem das Arbeitsprinzip von Lithiumkobaltoxid-Batterien untersucht wird. Lithiumkobaltoxid mit der chemischen Formel LiCoO2 ist eine anorganische Verbindung, die häufig als positives Elektrodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird.

1. Vorteile von Lithiumkobaltoxid-Batterien:

(1) Überlegene elektrochemische Leistung: Durchschnittlicher Kapazitätsabfall pro Zyklus <0,05 %, initiale Entladungskapazität >135 mAh/g, 3,6 V Anfangsentladungsplateau-Verhältnis >85 %.

(2) Ausgezeichnete Verarbeitungsleistung.

(3) Hohe Abzapfdichte, was hilft, die volumetrische spezifische Kapazität der Batterie zu verbessern.

(4) Stabile Produktleistung und gute Konsistenz.

(5) Vorteile sind hohe Betriebsspannung, stabile Entladung, hohe spezifische Energie und gute Zyklusleistung.

(6) Geeignet für Hochdurchflussentladung sowie Lithium-Ionen-Ein- und Extraktioneneinführung, was es zu einem Pionier bei Lithium-Ionen-Batterien macht.

2. Nachteile von Lithiumkobaltoxid (LiCoO2):

(1) Die tatsächliche Kapazität von LiCoO2 beträgt etwa 140 mA/g, nur etwa 50 % der theoretischen Kapazität (274 mA/g).

(2) Während wiederholter Aufladung und Entladung verändert das wiederholte Einfügen und Extrahieren von Lithiumionen die Struktur des aktiven Materials nach mehreren Kontraktionen und Ausdehnungen, was zu einem erhöhten Innenwiderstand und einer verringerten Kapazität von LiCoO2 führt.

Reaktionen, die während des Lade- und Entladeprozesses von LiCoO2 auftreten:

Reaktion beim Laden:

Positive Elektrode: LiCoO2 = Li1-xCoO2 xLi xe-

Negative Elektrode: 6C xLi xe- = LixC6

Reaktion während des Entladens:

Positive Elektrode: Li1-xCoO2 xLi xe- = LiCoO2

Negative Elektrode: LixC6 = 6C xLi xe-

Lithium-Kobaltoxid-Batterien haben eine stabile Struktur, eine hohe spezifische Kapazität und eine herausragende Gesamtleistung, aber sie haben eine schlechte Sicherheit und sehr hohe Kosten. Sie werden hauptsächlich in kleinen und mittelgroßen Zellen eingesetzt und sind weit verbreitet in kleinen elektronischen Geräten wie Laptops, Mobiltelefonen und MP3/4-Playern. Die Nennspannung beträgt 3,7 V.