為什麼要求鋰電池正極材料要有低的相對分子質量?

時間 2021-06-09 06:37:35

1樓:

這其實是乙個好問題,因為它涉及到了材料克容量的乙個本徵屬性:分子量。

從理論上講,一款材料的克容量為它單位質量下的容量值,也即比容量:Cap=Q/m,通用單位是mAh/g;

對於常規的1mol過渡金屬氧化物~LiMeO2而言(Me是過渡金屬),根據法拉第定律,以鋰離子的嵌入與脫出(Li(+)+e(-)=Li)為主要機制的電極反應電量為Q=nzF=1*1*96485C=96485As=96485/3.6 mAh,所以Cap=96435/(3.6Mr),Mr是LiMeO2的分子量,這裡可以明顯看到,分子量越低,的確材料的克容量越高。

當然,除了分子量之外,可以嵌脫的鋰離子數量也一定程度上決定了克容量的大小。來看這個材料:Li2MeO3,1mol的粉料,其理論上能夠釋放的鋰離子摩爾數n=2mol,根據上述Cap的公式,它也可以提高克容量。

綜上所述,要想提高正極材料的理論克容量,需要含有低原子量的變價過渡金屬、需要有能夠釋放更多鋰離子的化學計量比。

2樓:7654312

低的相對分子質量一般都意味著高的質量比容量,即高的質量能量密度。假設一架無人機儲10度電,20kg的正極材料和10kg的正極材料的電池相比,質量多10kg。這樣如果用20kg正極材料的電池,就相當於要多載10kg的東西,這樣肯定會大大影響續航能力

3樓:愛格瑞瑞瑞瑞

鋰電池的相對分子質量很小,鋰金屬很輕,它作為電池的負極,有很多的優點,體積小重量輕安裝方便,能量大,如果正極再來一相對分子質量很大的不是事與願違了嗎?鋰電池正極材料一般是什麼半導體材料

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