Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA) mit der chemischen Formel LiNiₓCoγAlₓO₂ ist ein Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien, das für seine hohe Energiedichte und lange Lebensdauer bekannt ist und sich daher ideal für Hochleistungsanwendungen eignet. NCA ist besonders wichtig für Elektrofahrzeuge (EVs) und andere Hochenergieanwendungen, wie z. B. Energiespeichersysteme, bei denen eine lang anhaltende Leistungsabgabe unerlässlich ist. Die Zugabe von Aluminium zur Struktur erhöht die Stabilität und Haltbarkeit, während Nickel die Kapazität erhöht.
Formel: LiNiₓCoγAlₓO₂, mit typischen Zusammensetzungen um LiNi₀.₈Co₀.₁₅Al₀.₀₅O₂. Aussehen: Feines Puder, typischerweise grau oder schwarz. Dichte: Liegt zwischen 4,7 und 5,0 g/cm³ und trägt zu einer hohen volumetrischen Energiedichte bei. Kristallstruktur: Schichtstruktur, ähnlich der anderer Hochenergie-Kathodenmaterialien, die eine effektive Bewegung von Lithium-Ionen ermöglicht.
Hohe Energiedichte: Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid bietet eine der höchsten Energiedichten unter den Lithium-Ionen-Kathodenmaterialien und unterstützt eine erweiterte Reichweite und Kapazität. Spannungsbereich: Arbeitet effektiv in einem typischen Spannungsfenster von 3,0 bis 4,2 Volt pro Zelle, abhängig von spezifischen Konfigurationen. Zykluslebensdauer: Bekannt für seine lange Lebensdauer, ideal für Anwendungen, die eine verlängerte Leistung über viele Zyklen erfordern. Thermische Stabilität: Verbessert durch das Vorhandensein von Aluminium, das zur Aufrechterhaltung der Stabilität beiträgt und das Risiko eines thermischen Durchgehens verringert.
Elektrofahrzeuge (EVs): Aufgrund der hohen Energiedichte und Langlebigkeit von Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid weit verbreitet in EV-Batterien, was zu langen Reichweiten beiträgt. Energiespeichersysteme: Werden in Netzspeichern und Notstromsystemen eingesetzt, bei denen eine hohe Energiekapazität und Zyklenfestigkeit entscheidend sind. Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Wird in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine hohe Leistung und Energiedichte sowie eine verbesserte Sicherheit vor thermischer Stabilität unerlässlich sind.
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