Sa brzim razvojem novih energetskih vozila i sistema za skladištenje energije, čvrstih državnih baterija, kao jedan od važnih smjerova tehnologije baterije nove generacije, dobit će sve više i više pažnje na istraživanje i primjenu katodnih materijala.
Kao važan dio čvrstih državnih baterija, performanse katodnih materijala izravno je povezana sa ključnim pokazateljima kao što su gustoća energije, životni vijek i brzim punjenjem čvrstih državnih baterija. Razvijanjem novih katodnih materijala sa visokim naponom i visokim specifičnim kapacitetom poboljšat će se gustoća energije čvrstih državnih baterija.
Trenutno,Katodni materijali baterije Uglavnom slijedite terrnarni put visoke nikle, a iterativno nadograđuju na nove materijale sa visokom gustoćom energije, poput ultra-visoke niklove, mangane litijum-bogato i visokotlačni spinel nikl-mangan oksid. Ovi materijali nude značajne prednosti u pogledu gustoće energije, napona itd., Ali svaki ima svoje izazove.
Visoki nikl terrnarni materijali imaju visoku gustoću energije i dobre biciklističke performanse i široko se koriste u polučvrstim i svim čvrstim državnim baterijama. Konkretno, kapacitet grama ultra visoki nikl katodni materijali (kao što je 9 serije ultra-visok nikl) može dostići oko 215mAh \/ G, a prosječni napon je stabilan pri oko 3,62V kada je uparen sa grafitnom anodom.
Litijum-bogat manganski prozor je širok, biciklistička stabilnost pod atmosferskim tlakom je bolja od ostalih komercijalnih katoda, a može se dostići više od 250mAh \/ g, a to je katoda sa niskim niklovima, a trošak niskog vatskog sata uporediv je sa litijumskim željezom Fosfat. Međutim, litijum-bogata elektronske provodljivosti je izuzetno niska, spinel fazna transformacija je sklona tokom visokog pritiska, a bočne reakcije visokonaponskog elektroda \/ elektroličkog sučelja su ozbiljne, a performanse brzine su loši, a prva je uvršna efikasnost niska (<80%), circulating capacity and voltage attenuation, etc., which cannot be used alone in the short term, can be mixed with the existing ternary, lithium cobalt oxide, lithium iron phosphate and other cathodes to reduce the voltage, and realize commercial application as soon as possible.
Litijumski nikl manganese oksid je spinelna struktura koja je stabilnija od slojevitih oksida i ima trodimenzionalni LI difuzni kanal sa dobrom performansu. Litijumski nikl manganese oksid ravnomjerno zamjenjuje litijum manganski oksid s niklom, a radni napon, tako da specifična energija prelazi 635Wh \/ kg, što je litijumsko željezo, a to je binarna katoda niske niksele, sa značajnim troškovnim prednostima. Teškoća litijumskog nikla manganskog oksida leži u nestabilnosti katodnog sučelja uzrokovanog visokonaponskim platformom materijala, koji se može riješiti metalnim dopingom, oblogom oksida, gvožđe-litijum i terrnary katoda.
U pogledu industrijalizacije, brojna preduzeća je isporučena i stavljena u praktičnu prijavu.