氧化钴锂锂电池的热稳定性

氧化钴锂锂电池的热稳定性

处于充电状态的氧化钴锂LixCoO2(x<1)⼀般处于介稳状态，当温度⾼于200℃时，会发⽣如下⾯所⽰释氧反应:Lio.5CoO2 →0.5LiCoO2⼗1/6Co3O4⼗1/6O2

⾃放热的起始温度与Li0.5CoO2 的粒⼦⼤⼩有关。粒⼦越⼤，⾃放热温度越⾼。例如当粒径从0.8µm增加到2µm和5µm时，在EC/DEC溶剂中的起始放热温度从110℃增加到 150℃。当然，放热⾏为也与溶剂的量有关。当作为还原剂的溶剂量增加时，Li0.5CoO2 除了按公式可还原为Co3O4 外，还可以进⼀步还原为CoO，甚⾄⾦属Co。2Li0.5CoO2→LiCoO2+Co+O2↑

每⼀步的热焓变化分别为550J/g、270J/g和540J/g。在溶剂中加⼊锂盐明显减少Li0.5CoO2 的反应活性。锂盐不

同，Li0.5CoO2 的反应活性也不⼀样，例如在EC/DEC的0.8mol/L LiBOB电解液中，反应活性⾼于EC/DEC的1mol/L LiPF6 电解液。聚合物锂电池 对于化学脱锂的Li0.49CoO2，放热反应从190℃起开始发⽣，它对应于从层状结构R3m向尖晶⽯Fd3m的转变，⽽不是氧的释出 Li0.49CoO2 与电解液(EC/DMC的1mol/L LiPF6)的反应有两个明显的放热峰:⼀个位于190℃，对应于溶剂在活性的正极表⾯的分解;另⼀个起始于230℃，对应于电解质与 Li0.49CoO2 分解产⽣O2的氧化反应。Li0.49COO2 分解产⽣O2 的氧化反应。

在较⾼温度下，⾃放电与热稳定性有关，最主要的是涉及结构的变化。例如层状LiCoO2 可转变为六⽅尖晶⽯LiCoO2，其活化能为81.2kJ/mol。该结构的变化增加了内部应变，减少了锂离⼦沿c轴发⽣连续迁移的距离。在较⾼温度下放 置⼀定的时间后，处于充电状态时发⽣⾃放电和容量衰减。衰减的部分容量是可逆的。与此同时，晶体结构发⽣明显的变化，⽣成尖晶⽯相，003峰的位置发⽣位 移，这可能是导致不可逆容量损失的主要原因。不同的锂盐，热稳定性不⼀样。在LiPF6、LiC1O4和LiAsF6 三种锂盐中，LiPF6 的稳定性最⾼，这与表⾯膜的稳定性有关，因为锂再嵌⼊的速率为:LiPF6本⽂由锂电池⽣产⼚家深圳沃尔德电⼦有限公司编辑，转载请留版权！