Rapport de teneur en cobalt dans le matériau de la cathode de la batterie

Qu'est-ce que la teneur en cobalt ?

L’augmentation de la teneur en cobalt se fait au prix du remplacement du nickel à haute teneur énergétique ou du manganèse chimiquement stable, tout en étant coûteuse. De l'oxygène peut être généré à partir de l’oxyde métallique à 300 °C lorsqu’il est complètement déchargé, dégradant le réseau.

Quels sont les effets du nickel sur la batterie ?

Une teneur plus élevée en nickel diminue la température de production d’oxygène tout en augmentant la génération de chaleur pendant le fonctionnement de la batterie 3. Le mélange cationique, un processus dans lequel Li + se substitue aux ions Ni 2+ dans le réseau, augmente à mesure que la concentration de nickel augmente également 9.

Quelle est la teneur en lithium ?

La teneur en lithium reste généralement autour de 1:1 par rapport à la teneur totale en métaux de transition, les échantillons commerciaux de NMC contenant généralement moins de 5 % d’excès de lithium 6, 7. Pour le composé NMC111, les états d’oxydation idéaux pour la distribution de charge sont Mn 4+, Co 3+ et Ni 2+.

Quelle est la différence entre le cobalt et le nickel ?

Le cobalt et le nickel s’oxydent partiellement en Co 4+ et Ni 4+ pendant la charge, tandis que le Mn 4+ reste inactif et maintient la stabilité structurelle 8. La modification de la stœchiométrie du métal de transition modifie les propriétés du matériau, ce qui permet d’ajuster les performances de la cathode 3.

Comment fonctionne un accumulateur lithium-ion ?

Schéma de principe d’un accumulateur lithium-ion. Les ions lithium s’intercalent dans la cathode (en bleu) ou l’anode (en orange) pendant la charge et la décharge. L' oxyde de nickel, de manganèse, de cobalt et de lithium (en abrégé NMC, Li-NMC, LNMC ou NCM) est un oxyde métallique mixte de formule générale LiNi x Mn y Co 1−x−y O 2.

Qu'est-ce que la batterie lithium-ion ?

Cette famille de matériaux est couramment utilisée dans les batteries lithium-ion pour les appareils mobiles et les véhicules électriques, en tant que cathode chargée positivement.