當然了要提高鈷酸鋰材料電池的充電截至電壓光靠改變正極材料是不夠的,還需要對鋰離子電池電解液做出改變,目前市場已經(jīng)推出了針對4.35V高壓鈷酸鋰材料的電解液,大多數(shù)產(chǎn)品主要是在電解液中添加耐高壓添加劑。
例如向電解液中加入一些腈類化合物,可以顯著提高高壓鈷酸鋰材料的循環(huán)穩(wěn)定性,其主要作用機理為,腈類化合物能夠與Co元素發(fā)生絡合作用,從而抑制Co元素的溶解從而提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。當然了電解液中鋰鹽的種類也會對電池的高壓性能產(chǎn)生影響,例如有報道指出LiBF4作為電解液鋰鹽要比傳統(tǒng)的LiPF6耐高壓性能更好
提高鈷酸鋰電池的充電電壓可以提高電池的體積能量密度,因此開發(fā)下一代更高電壓的鈷酸鋰材料已經(jīng)成為科研界及企業(yè)共同關注的熱點。
目前,鈷酸鋰電池充電截止電壓已經(jīng)從1991年早商業(yè)化時的4.20V逐漸提升至4.45V(vs Li/Li+),體積能量密度已經(jīng)超過700Wh/L。
然而隨著充電電壓的提高,鈷酸鋰材料會逐漸出現(xiàn)不可逆結構相變、表界面穩(wěn)定性下降、安全性能下降等問題,限制了其實際應用。
鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡單和電化學性能穩(wěn)定等優(yōu)勢,所以先實現(xiàn)商品化。代鈷酸鋰低壓實密度,
多有大約0.55個鋰離子能夠進行可逆脫嵌,過多的鋰離子脫嵌,會造成材料的結構相變、晶格失氧和電解液的氧化分解等,從而使用壽命短,從而被社會淘汰;
2000 年前后的高密度化合成工藝,通過對鈷酸鋰提高燒結溫度和增加燒結次數(shù), 合成出十幾微米以上的單晶一次晶粒,將鈷酸鋰電極的壓實密度提高到 4.0 g/cm3以上,第二代鈷酸鋰誕生,使其在小型電池市場的應用被人們更加重視