La batterie au lithium est un type de batterie qui utilise du lithium métal ou un alliage de lithium comme matériau d'électrode négative et utilise une solution d'électrolyte non aqueuse. Les batteries lithium-ion utilisent des matériaux en carbone comme électrodes négatives et des composés contenant du lithium comme électrodes positives. Selon différents composés d'électrodes positives, les batteries lithium-ion courantes comprennent le cobaltate de lithium, le manganate de lithium, le phosphate de fer au lithium et le lithium ternaire.
Batterie au lithium est un type de batterie qui utilise du lithium métal ou un alliage de lithium comme matériau d'électrode négative et utilise une solution d'électrolyte non aqueuse. Les batteries lithium-ion utilisent des matériaux carbonés comme électrode négative et des composés contenant du lithium comme électrode positive. Selon le composé d'électrode positive, les batteries lithium-ion courantes sont divisées en le cobaltate de lithium, le manganate de lithium, le phosphate de fer au lithium et le lithium ternaire.
Alors quels sont les avantages et les inconvénients des batteries en lithium oxyde de cobalt, lithium oxyde de manganèse, lithium oxyde de nickel, matériaux ternaires, lithium phosphate de fer, etc. ?
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Batterie au lithium-oxyde de cobalt
Avantages : l'oxyde de cobalt et de lithium présente les avantages d'une plate-forme à décharge élevée, d'une capacité spécifique élevée, de bonnes performances de cycle et d'un processus de synthèse simple.
Inconvénients : le matériau d'oxyde de lithium-cobalt contient un élément de cobalt hautement toxique, et le prix est élevé, il est donc difficile de garantir la sécurité lors de la fabrication de batteries électriques à grande échelle.
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Batterie lithium fer phosphate
Avantages: le phosphate de fer au lithium ne contient pas d'éléments nocifs, à faible coût, très sûr et la durée de vie peut atteindre 10 000 fois.
Inconvénients : La densité énergétique des batteries lithium fer phosphate est inférieure à celle des batteries lithium oxyde cobalt et ternaire.
3
Batterie au lithium ternaire
Avantages : Les matériaux ternaires peuvent être équilibrés et régulés en termes d'énergie spécifique, de performance du cycle, de sécurité et de coût.
Inconvénients : Les matériaux ternaires ont une faible stabilité thermique. Par exemple, le matériau NCM11 se décompose à environ 300°C, tandis que NCM811 se décompose à environ 220°C.
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Batterie au lithium-oxyde de manganèse
Avantages: faible coût, bonne sécurité et performances à basse température de l'oxyde de lithium et de manganèse.
Inconvénients : Le manganate de lithium n'est pas très stable et il se décompose facilement et produit du gaz.
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Batterie au lithium-oxyde de nickel
Avantages : Le nickelate de lithium présente les avantages d'une capacité spécifique élevée, d'une faible pollution, d'un prix modéré et d'une bonne correspondance avec l'électrolyte.
Inconvénients : La synthèse du nickelate de lithium est difficile et la stabilité du cycle est mauvaise.
Le poids d'une batterie lithium-ion est la moitié de celui d'une batterie nickel-cadmium ou nickel-métal hydrure de même capacité ; la tension de fonctionnement d'une seule batterie lithium-ion est de 3,7 V, ce qui équivaut à trois batteries nickel-cadmium ou nickel-hydrogène connectées en série ; les batteries lithium-ion ne contiennent pas de lithium métal et n'est pas soumis aux restrictions relatives à l'interdiction de transporter des piles au lithium dans les avions de passagers.