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鈷酸鋰電池,是指用鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池,主要為電子產(chǎn)品和數(shù)碼設(shè)備提供能量,是較早商業(yè)化的一款電池;三元鋰電池,是指以鎳鈷錳鋰或鎳錳鋁鋰材料為正極的鋰離子電池,主要用在新能源汽車、電動(dòng)工具等大型電器設(shè)備上,是目前較為流行的一款電池。
除了上面的定義和用途不同外,鈷酸鋰電池與三元鋰電池在續(xù)航、安全性、經(jīng)濟(jì)等方面也存有一定差異。
續(xù)航性能方面,由于三元鋰電池性能是鈷酸鋰、錳酸鋰以及鎳酸鋰三者的綜合,所以整個(gè)系統(tǒng)的能量密度會(huì)比鈷酸鋰還高。
安全方面,三元鋰電池的安全性能同樣會(huì)比鈷酸鋰的優(yōu)越。
經(jīng)濟(jì)方面,鈷是一種貴重金屬元素,鈷酸鋰電池用鈷的含量會(huì)比三元鋰電池的用鈷量還多,再加上三元材料為了減少鈷用量,明顯提高了鎳與錳用量,這樣使得三元材料的生產(chǎn)成本比鈷酸鋰的低。
整體來說,三元鋰電池的性價(jià)比比鈷酸鋰電池的高很多。那三元鋰電池為什么還不能完全取代鈷酸鋰電池呢?這主要是三元材料從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的較為坎坷。
鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),最先實(shí)現(xiàn)商品化,具有放電電壓高、充放電電壓平穩(wěn)、比能量高等優(yōu)點(diǎn),在小型消費(fèi)品電池領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用,由于消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)的迅速發(fā)展,鈷酸鋰是鋰電池正極材料中銷售量占比最大的材料,但其成本高,且不利于環(huán)保,比容量利用率低,鋰電池組壽命短,安全性差。
三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn),具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),但其應(yīng)用受到鈷價(jià)格的影響,當(dāng)鈷價(jià)格處于高位時(shí),三元材料價(jià)格較鈷酸鋰低,具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;但當(dāng)鈷價(jià)格處于低位時(shí),三元材料相較于鈷酸鋰的優(yōu)勢(shì)就大大減小。目前,鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發(fā)展大趨勢(shì)。
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特斯拉于2022年宣布中國生產(chǎn)的特斯拉汽車由比亞迪提供電池,截至目前,電動(dòng)汽車領(lǐng)域最核心的電池技術(shù)一是特斯拉的三元鋰電池,二是比亞迪的磷酸鐵鋰刀片鋰電池,三是寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰鋰電池。歐洲日本韓國如果要發(fā)展電動(dòng)汽車,必須向上面3個(gè)品牌購買專利、授權(quán),或者自己埋頭苦干20年自主研發(fā)鋰電池。
鋰電池的電解質(zhì)及隔膜材料都對(duì)鋰電池有著至關(guān)重要的影響,數(shù)碼產(chǎn)品的小型微電池對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重,而環(huán)境問題又日益被消費(fèi)者和環(huán)保部門重視,極度需要一個(gè)安全環(huán)保的產(chǎn)品進(jìn)行替代,而鋰電池體積和污染小,并且擁有更好的性能,是傳統(tǒng)電池的一個(gè)十分重要的替代品。
大家都很清楚,無論是混合動(dòng)力,還是純電動(dòng)力的車型,目前主流的動(dòng)力電池都是以鋰電池為主,最常見的便是磷酸鐵鋰與三元鋰兩種。事實(shí)上,各家動(dòng)力電池供應(yīng)商也在致力于尋找替代鋰電池的解決方案,但以目前的進(jìn)度來看,要么是穩(wěn)定性沒有通過驗(yàn)證,要么是能量密度沒有達(dá)到要求,距離正式量產(chǎn)商用還有很長一段路要走。
廢舊鋰電池破碎分選成套設(shè)備應(yīng)用廣泛。動(dòng)力電池拆解破碎回收技術(shù)也得到了多次實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用。廢舊鋰電池和鋰離子電池含有金屬和貴金屬的廢料,通過振動(dòng)篩和氣流分選技術(shù),將金屬粉末分離出來,以銅和鋁金屬為導(dǎo)體,貴金屬粉末為粉末,是鋰電池行業(yè)和新能源行業(yè)電池分選的好幫手。
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