Typen lithium-ion

- Feb 21, 2019-

Bron: https://batteryuniversity.com

Lithium-ion is genoemd naar zijn actieve materialen; de woorden worden ofwel volledig geschreven ofwel verkort door hun chemische symbolen. Een reeks aan elkaar geregen letters en cijfers kan moeilijk te onthouden en zelfs moeilijker uit te spreken zijn, en batterijchemie wordt ook in verkorte letters aangegeven.

Zo heeft lithium-kobaltoxide, een van de meest voorkomende Li-ionen, de chemische symbolen LiCoO 2 en de afkorting LCO. Om redenen van eenvoud kan de korte vorm Li-cobalt ook voor deze batterij worden gebruikt. Kobalt is het belangrijkste actieve materiaal dat dit batterijkarakter geeft. Andere Li-ion-chemieën krijgen vergelijkbare korte namen. Dit gedeelte bevat zes van de meest voorkomende Li-ionen. Alle metingen zijn gemiddelde schattingen op het moment van schrijven.

Lithium kobalt oxide (LiCoO 2 )

De hoge specifieke energie maakt Li-Cobalt de populaire keuze voor mobiele telefoons, laptops en digitale camera's. De batterij bestaat uit een kobaltoxide-kathode en een grafiet-koolstofanode. De kathode heeft een gelaagde structuur en tijdens de ontlading bewegen lithiumionen van de anode naar de kathode. De stroom keert terug op lading. Het nadeel van Li-cobalt is een relatief korte levensduur, lage thermische stabiliteit en beperkte belastingsmogelijkheden (specifiek vermogen). Figuur 1 illustreert de structuur.


image

Figuur 1 : Li-kobaltstructuur.
De kathode heeft een gelaagde structuur. Tijdens ontlading bewegen de lithiumionen van de anode naar de kathode; bij lading stroomt de stroom van kathode naar anode.


Het nadeel van Li-cobalt is een relatief korte levensduur, lage thermische stabiliteit en beperkte belastingsmogelijkheden (specifiek vermogen). Net als andere kobalthoudende Li-ionen, heeft Li-cobalt een grafietanode die de levensduur van de cyclus beperkt door een veranderend vast elektrolytinterface (SEI) , verdikking op de anode en lithiumbeplating terwijl snel laden en opladen bij lage temperatuur. Nieuwere systemen omvatten nikkel, mangaan en / of aluminium om de levensduur, laadmogelijkheden en kosten te verbeteren.

Li-cobalt mag niet worden opgeladen en ontladen bij een stroom die hoger is dan zijn C-klasse. Dit betekent dat een 18650-cel met 2.400 mAh alleen kan worden opgeladen en ontladen bij 2.400 mA. Het forceren van een snelle lading of het toepassen van een belasting hoger dan 2.400mA veroorzaakt oververhitting en overmatige stress. Voor een optimale snelle lading, beveelt de fabrikant een C-snelheid van 0,8C of ongeveer 2.000mA aan. (Se e BU-402: Wat is C-rate ). Het verplichte batterijbeveiligingscircuit beperkt de laad- en ontlaadsnelheid tot een veilig niveau van ongeveer 1C voor de energiecel.

De grafische zeshoekige spider (figuur 2) vat de prestaties van Li-cobalt samen in termen van specifieke energie of capaciteit die betrekking heeft op runtime; specifieke kracht of het vermogen om hoge stroom te leveren; veiligheid; prestaties bij warme en koude temperaturen; levensduur weerspiegelt cyclus leven en levensduur; en kosten . Andere kenmerken van belang die niet worden getoond in de spinnenwebben zijn toxiciteit, snellaadvermogen, zelfontlading en houdbaarheid. (Zie BU-104c: De Octagon-batterij - Wat een batterij een batterij maakt ).

Het Li-kobalt verliest de voorkeur aan Li-mangaan, maar vooral NMC en NCA vanwege de hoge kosten van kobalt en verbeterde prestaties door het mengen met andere actieve kathodematerialen. (Zie de beschrijving van NMC en NCA hieronder.)

image

Figuur 2 : Momentopname van een gemiddelde Li-cobalt-batterij.
Li-cobalt excelleert op hoge specifieke energie, maar biedt slechts matige prestatiespecifieke kracht, veiligheid en levensduur.


Samenvattingstabel

Lithium Cobalt Oxide: LiCoO 2 kathode (~ 60% Co), grafietanode
Korte vorm: LCO of Li-cobalt. Sinds 1991

spanningen

Nominaal 3,60V; typisch werkbereik 3,0-4,2 V / cel

Specifieke energie (capaciteit)

150-200Wh / kg. Speciale cellen leveren maximaal 240 Wh / kg.

Opladen (C-snelheid)

0.7-1C, ladingen tot 4.20V (de meeste cellen); 3 uur opladen typisch. Laadstroom boven 1C verkort de levensduur van de batterij.

Afvoer (C-snelheid)

1C; 2.50V afgesneden. De ontlaadstroom boven 1C verkort de levensduur van de batterij.

Cyclus leven

500-1000, gerelateerd aan ontladingsdiepte, belasting, temperatuur

Thermische wegloper

150 ° C (302 ° F). Volledige lading bevordert thermische uitweg

toepassingen

Mobiele telefoons, tablets, laptops, camera's

Comments

Zeer hoge specifieke energie, beperkt specifiek vermogen. Kobalt is duur. Dient als energiecel. Marktaandeel is gestabiliseerd.

Tabel 3: Karakteristieken van lithium-kobaltoxide.

Lithium-mangaanoxide (LiMn 2 O 4 )

Li-ion met mangaan-spinel werd voor het eerst gepubliceerd in het Materials Research Bulletin in 1983. In 1996 commercialiseerde Moli Energy een Li-ion-cel met lithium-mangaanoxide als kathodemateriaal. De architectuur vormt een driedimensionale spinelstructuur die de ionenstroom op de elektrode verbetert, wat resulteert in een lagere inwendige weerstand en een verbeterde verwerking van de stroom. Een ander voordeel van spinel is hoge thermische stabiliteit en verbeterde veiligheid, maar de levensduur van de cyclus en kalender is beperkt.

Lage inwendige celweerstand maakt snel laden en ontladen met hoge stroom mogelijk. In een pakket van 18650 kan Li-mangaan worden geloosd bij stromingen van 20-30A met matige warmteopbouw. Het is ook mogelijk om belastingspulsen van één seconde tot 50A toe te passen. Een continue hoge belasting bij deze stroom zou warmteontwikkeling veroorzaken en de celtemperatuur mag de 80 ° C (176 ° F) niet overschrijden. Li-mangaan wordt gebruikt voor elektrisch gereedschap, medische instrumenten en hybride en elektrische voertuigen.

Figuur 4 illustreert de vorming van een driedimensionaal kristallijn raamwerk op de kathode van een Li-mangaanbatterij. Deze spinelstructuur, meestal samengesteld uit diamantvormen verbonden met een rooster, verschijnt na de eerste formatie.

image

Figuur 4: Li-mangaanstructuur.
De kathode kristallijne vorming van lithium mangaanoxide heeft een driedimensionale raamwerkstructuur die verschijnt na initiële vorming. Spinel biedt een lage weerstand maar heeft een meer gematigde specifieke energie dan kobalt.


Li-mangaan heeft een capaciteit die ongeveer een derde lager is dan Li-cobalt. Dankzij ontwerpflexibiliteit kunnen ingenieurs de batterij maximaliseren voor optimale levensduur (levensduur), maximale belastingsstroom (specifiek vermogen) of hoge capaciteit (specifieke energie). De versie met een lange levensduur in de 18650-cel heeft bijvoorbeeld een bescheiden capaciteit van slechts 1.100 mAh; de versie met hoge capaciteit is 1.500mAh.

Figuur 5 toont de spinnenweb van een typische Li-mangaan batterij. De kenmerken lijken marginaal, maar nieuwere ontwerpen zijn verbeterd in termen van specifiek vermogen, veiligheid en levensduur. Zuivere Li-mangaanbatterijen zijn tegenwoordig niet meer gebruikelijk; ze mogen alleen voor speciale toepassingen worden gebruikt.

image

Figuur 5: Momentopname van een zuivere Li-mangaan-batterij.
Alhoewel gematigd in de algehele prestaties, bieden nieuwere ontwerpen van Li-mangaan verbeteringen in specifiek vermogen, veiligheid en levensduur.


De meeste Li-mangaanbatterijen mengen zich met lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC) om de specifieke energie te verbeteren en de levensduur te verlengen. Deze combinatie haalt het beste uit elk systeem en de LMO (NMC) is gekozen voor de meeste elektrische voertuigen, zoals de Nissan Leaf, Chevy Volt en BMW i3. Het LMO-deel van de batterij, dat ongeveer 30 procent kan zijn, biedt een hoge stroomboost bij acceleratie; het NMC-deel geeft het lange rijbereik.

Li-ion-onderzoek zwenkt sterk naar het combineren van Li-mangaan met kobalt, nikkel, mangaan en / of aluminium als actief kathodemateriaal. In sommige architectuur wordt een kleine hoeveelheid silicium aan de anode toegevoegd. Dit levert een boost van 25 procent op; de versterking is echter meestal verbonden met een kortere levensduur, omdat silicium groeit en krimpt met lading en ontlading, waardoor mechanische spanning ontstaat.

Deze drie actieve metalen, evenals de siliciumverbetering, kunnen op geschikte wijze worden gekozen om de specifieke energie (capaciteit), het specifieke vermogen (belastbaarheid) of de levensduur te verbeteren. Terwijl consumentenbatterijen voor hoge capaciteit gaan, vereisen industriële toepassingen batterijsystemen met goede laadmogelijkheden, een lange levensduur en een veilige en betrouwbare service.

Samenvattingstabel

Lithium mangaanoxide : LiMn 2 O 4 kathode. grafietanode
Korte vorm: LMO of Li-mangaan (spinelstructuur) Sinds 1996

spanningen

3.70V (3.80V) nominaal; typisch werkbereik 3,0-4,2 V / cel

Specifieke energie (capaciteit)

100-150Wh / kg

Opladen (C-snelheid)

0,7-1C typisch, 3C maximum, laadt tot 4,20V (de meeste cellen)

Afvoer (C-snelheid)

1C; 10C mogelijk met sommige cellen, 30C-puls (5s), 2,50V-grenswaarde

Cyclus leven

300-700 (gerelateerd aan ontladingsdiepte, temperatuur)

Thermische wegloper

250 ° C (482 ° F) typisch. Hoge lading bevordert thermische uitweg

toepassingen

Elektrisch gereedschap, medische apparaten, elektrische aandrijflijnen

Comments

Hoog vermogen maar minder capaciteit; veiliger dan Li-cobalt; vaak gemengd met NMC om de prestaties te verbeteren.

Tabel 6: Kenmerken van lithium-mangaanoxide.

 

Lithium nikkel mangaan kobalt oxide (LiNiMnCoO 2 of NMC)

Een van de meest succesvolle Li-ionsystemen is een kathodecombinatie van nikkel-mangaan-kobalt (NMC). Net als Li-mangaan kunnen deze systemen worden aangepast om te dienen als energiecellen of krachtcellen . NMC in een 18650-cel voor matige belastingstoestand heeft bijvoorbeeld een capaciteit van ongeveer 2800 mAh en kan 4A tot 5A leveren; NMC in dezelfde cel geoptimaliseerd voor specifiek vermogen heeft een capaciteit van slechts ongeveer 2.000 mAh maar levert een continue ontlaadstroom van 20A. Een op silicium gebaseerde anode gaat naar 4.000 mAh en hoger, maar met een verminderde belasting en een kortere levensduur. Silicium dat aan grafiet wordt toegevoegd heeft het nadeel dat de anode groeit en krimpt met lading en ontlading, waardoor de cel mechanisch onstabiel wordt.

Het geheim van NMC ligt in het combineren van nikkel en mangaan. Een analogie hiervan is tafelzout waarin de hoofdbestanddelen, natrium en chloride, op zichzelf toxisch zijn, maar het mengen ervan dient als zout- en voedselpreserveringsmiddel. Nikkel staat bekend om zijn hoge specifieke energie maar slechte stabiliteit; mangaan heeft het voordeel een spinelstructuur te vormen om een lage inwendige weerstand te bereiken, maar biedt een lage specifieke energie. Het combineren van de metalen verbetert elkaar sterke punten.

NMC is de batterij bij uitstek voor elektrisch gereedschap, e-bikes en andere elektrische aandrijflijnen. De kathodecombinatie is typisch een derde nikkel, een derde mangaan en een derde kobalt, ook bekend als 1-1-1. Dit biedt een unieke blend die ook de grondstofkosten verlaagt als gevolg van het verminderde kobaltgehalte. Een andere succesvolle combinatie is NCM met 5 delen nikkel, 3 delen kobalt en 2 delen mangaan (5-3-2). Andere combinaties die verschillende hoeveelheden kathodematerialen gebruiken zijn mogelijk.

Batterijfabrikanten verplaatsen zich van kobaltsystemen naar nikkelkathodes vanwege de hoge kosten van kobalt. Op nikkel gebaseerde systemen hebben een hogere energiedichtheid, lagere kosten en een langere levensduur dan de kobalt-gebaseerde cellen, maar ze hebben een iets lagere spanning.

Nieuwe elektrolyten en additieven maken opladen mogelijk tot 4,4 V / cel en hoger om de capaciteit te vergroten. Figuur 7 toont de karakteristieken van de NMC.

image

Figuur 7: Momentopname van NMC.
NMC heeft goede algemene prestaties en blinkt uit op specifieke energie. Deze batterij is de voorkeurskandidaat voor het elektrische voertuig en heeft de laagste zelfopwarmingssnelheid.


Er is een beweging in de richting van NMC-gemengd Li-ion aangezien het systeem economisch kan worden gebouwd en het een goede prestatie behaalt. De drie actieve materialen van nikkel, mangaan en kobalt kunnen gemakkelijk worden gemengd voor een breed scala aan toepassingen voor auto- en energieopslagsystemen (EES) die frequent moeten worden gefietst. De NMC-familie groeit in diversiteit.

Samenvattingstabel

Lithium-nikkel Mangaan- kobaltoxide : LiNiMnCoO 2 . kathode, grafietanode
Korte vorm: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN vergelijkbaar met verschillende metaalcombinaties) Sinds 2008

spanningen

3,60V, nominaal 3,70V; typisch werkbereik 3,0-4,2 V / cel of hoger

Specifieke energie (capaciteit)

150-220Wh / kg

Opladen (C-snelheid)

0.7-1C, laadt op 4.20V, sommige gaan naar 4.30V; 3 uur opladen typisch. Laadstroom boven 1C verkort de levensduur van de batterij.

Afvoer (C-snelheid)

1C; 2C mogelijk op sommige cellen; 2,50V cut-off

Cyclus leven

1000-2000 (gerelateerd aan ontladingsdiepte, temperatuur)

Thermische wegloper

210 ° C (410 ° F) typisch. Hoge lading bevordert thermische uitweg

Kosten

~ $ 420 per kWh (bron: RWTH, Aachen)

toepassingen

E-bikes, medische apparaten, EV's, industrieel

Comments

Biedt hoge capaciteit en hoog vermogen. Dient als hybride cel. Favoriete chemie voor veel gebruik; marktaandeel neemt toe.

Tabel 8: Karakteristieken van lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC).

 

Lithium-ijzer-fosfaat (LiFePO 4 )

In 1996 ontdekte de universiteit van Texas (en andere contribuanten) fosfaat als kathodemateriaal voor oplaadbare lithiumbatterijen. Li-fosfaat biedt goede elektrochemische prestaties met lage weerstand. Dit wordt mogelijk gemaakt met fosfaatkathodemateriaal op nanoschaal. De belangrijkste voordelen zijn een hoge stroomsterkte en een lange levensduur, naast een goede thermische stabiliteit, verbeterde veiligheid en tolerantie bij misbruik.

Li-fosfaat is toleranter ten opzichte van de volledige lading en heeft minder spanning dan andere lithium-ionsystemen als het lange tijd onder hoge spanning wordt gehouden. (Zie BU-808: Hoe lithium-gebaseerde batterijen verlengen ). Als een compromis vermindert de lagere nominale spanning van 3,2 V / cel de specifieke energie onder die van met kobalt gemengd lithium-ion. Bij de meeste batterijen verkort de koude temperatuur de prestaties en verhoogde opslagtemperatuur verkort de levensduur, en Li-fosfaat is geen uitzondering. Li-fosfaat heeft een hogere zelfontlading dan andere Li-ion-batterijen, die bij veroudering uitbalanceringsproblemen kunnen veroorzaken. Dit kan worden gemitigeerd door cellen van hoge kwaliteit te kopen en / of geavanceerde besturingselektronica te gebruiken, die beide de kosten van het pakket verhogen. Netheid in de industrie is van belang voor een lang leven. Er is geen tolerantie voor vocht, omdat de batterij maar 50 cycli zal leveren. Figuur 9 vat de attributen van Li-fosfaat samen.

Li-fosfaat wordt vaak gebruikt om de loodzuurstartaccu te vervangen. Vier cellen in serie produceren 12.80V, een vergelijkbare spanning als zes 2V loodzuurcellen in serie. Voertuigen laden loodzuur op naar 14.40V (2.40V / cel) en houden topping. De topping-lading wordt toegepast om het volledige oplaadniveau te handhaven en sulfidering van de zuuraccumulatoren te voorkomen.

Met vier Li-fosfaatcellen in serie, staat elke cel op 3.60V, wat de juiste volledige lading is. Op dit moment moet de lading worden losgekoppeld, maar de lading blijft tijdens het rijden stijgen. Li-fosfaat tolereert enige overbelasting; echter, het langdurig aanhouden van de spanning op 14,40 V, zoals de meeste voertuigen doen tijdens een lange rit, kan Li-fosfaat onder druk zetten. De tijd zal leren hoe duurzaam Li-Phosphate zal zijn als een vervanging van loodzuur door een regulier laadsysteem voor voertuigen. Koude temperatuur verlaagt ook de prestaties van Li-ion en dit kan het startvermogen in extreme gevallen beïnvloeden.

image

Figuur 9: Momentopname van een typische Li-fosfaatbatterij.
Li-fosfaat heeft een uitstekende veiligheid en een lange levensduur, maar matige specifieke energie en een verhoogde zelfontlading.


Samenvattingstabel

Lithium- ijzerfosfaat : LiFePO 4- kathode, grafietanode
Korte vorm: LFP of Li-fosfaat sinds 1996

spanningen

3,20, 3,30V nominaal; typisch werkbereik 2,5-3.65V / cel

Specifieke energie (capaciteit)

90-120Wh / kg

Opladen (C-snelheid)

Typisch 1C, laadt op 3,65V; 3 uur oplaadtijd typisch

Afvoer (C-snelheid)

1C, 25C op sommige cellen; 40A-puls (2s); 2,50V cut-off (lager dan 2V veroorzaakt schade)

Cyclus leven

1000-2000 (gerelateerd aan ontladingsdiepte, temperatuur)

Thermische wegloper

270 ° C (518 ° F) Zeer veilige batterij, zelfs als deze volledig is opgeladen

Kosten

~ $ 580 per kWh (bron: RWTH, Aken)

toepassingen

Draagbaar en stationair, hoge belastingsstromen en uithoudingsvermogen nodig

Comments

Zeer vlakke spanningsuitstroomcurve maar lage capaciteit. Een van de veiligste
Li-ionen. Gebruikt voor speciale markten. Verhoogde zelfontlading.

Tabel 10: Karakteristieken van lithiumijzerfosfaat.

Lithium nikkel kobalt aluminiumoxide (LiNiCoAlO 2 )

Lithium nikkel kobalt aluminium oxide batterij, of NCA, bestaat al sinds 1999 voor speciale toepassingen. Het deelt overeenkomsten met NMC door hoge specifieke energie, redelijk goede specifieke stroom en een lange levensduur te bieden. Minder flatterend zijn veiligheid en kosten. Figuur 11 vat de zes hoofdkenmerken samen. NCA is een verdere ontwikkeling van lithium-nikkeloxide; het toevoegen van aluminium geeft de chemie meer stabiliteit.


image

Figuur 11: Momentopname van NCA.
Hoge energie- en vermogensdichtheden, evenals een goede levensduur, maken NCA een kandidaat voor EV-motoren. Hoge kosten en marginale veiligheid zijn negatieven.


Samenvattingstabel

Lithium nikkel kobalt aluminiumoxide: LiNiCoAlO 2 kathode (~ 9% Co), grafietanode
Korte vorm: NCA of Li-aluminium. Sinds 1999

spanningen

Nominaal 3,60V; typisch werkbereik 3,0-4,2 V / cel

Specifieke energie (capaciteit)

200-260Wh / kg; 300Wh / kg voorspelbaar

Opladen (C-snelheid)

0.7C, ladingen tot 4.20V (de meeste cellen), 3h lading typisch, snelle lading mogelijk met sommige cellen

Afvoer (C-snelheid)

1C typisch; 3.00V cut-off; hoge ontlaadsnelheid verkort de levensduur van de batterij

Cyclus leven

500 (gerelateerd aan ontladingsdiepte, temperatuur)

Thermische wegloper

150 ° C (302 ° F) typisch, hoge lading bevordert thermische uitwijking

Kosten

~ $ 350 per kWh (bron: RWTH, Aachen)

toepassingen

Medische apparaten, industriële, elektrische aandrijflijn (Tesla)

Comments

Deelt overeenkomsten met Li-cobalt. Dient als energiecel.

Tabel 12: Kenmerken van lithiumnikkel-kobaltaluminiumoxide.

Lithiumtitanaat (Li 4 Ti 5 O 12 )

Batterijen met lithiumtitanaatanodes zijn al sinds de jaren tachtig bekend. Li-titanaat vervangt het grafiet in de anode van een typische lithium-ionbatterij en het materiaal vormt zich in een spinelstructuur. De kathode kan lithiummangaanoxide of NMC zijn. Li-titanaat heeft een nominale celspanning van 2,40V, kan snel worden opgeladen en levert een hoge ontlaadstroom van 10C, oftewel 10 keer de nominale capaciteit. Er wordt gezegd dat het aantal cycli hoger is dan dat van een reguliere Li-ion. Li-titanaat is veilig, heeft uitstekende ontladingseigenschappen bij lage temperatuur en verkrijgt een capaciteit van 80 procent bij -30 ° C (-22 ° F).

LTO (gewoonlijk Li4Ti 5 O 12 ) heeft voordelen ten opzichte van het conventionele kobalt-gemengde Li-ion met grafietanode door het verkrijgen van zero-strain-eigenschappen, geen SEI-filmvorming en geen lithiumbeplating bij snel laden en opladen bij lage temperatuur. Thermische stabiliteit onder hoge temperatuur is ook beter dan andere Li-ion-systemen; de batterij is echter duur. Met slechts 65 Wh / kg is de specifieke energie laag, vergelijkbaar met die van NiCd. Li-titanaat laadt op 2,80V / cel en het einde van de ontlading is 1,80V / cel. Figuur 13 illustreert de karakteristieken van de Li-titanaat-batterij. Typische toepassingen zijn elektrische aandrijflijnen, UPS en straatverlichting op zonne-energie.
 

image

Figuur 13: Momentopname van Li-titanaat.
Li-titanaat blinkt uit in veiligheid, prestaties bij lage temperaturen en levensduur. Er worden inspanningen geleverd om de specifieke energie en lagere kosten te verbeteren.


Samenvattingstabel

Lithiumtitanaat: kan lithiummangaanoxide of NMC zijn; Li 4 Ti 5 O 12 (titanaat) anode
Korte vorm: LTO of Li-titanaat Commercieel verkrijgbaar sinds ongeveer 2008.

spanningen

Nominaal 2.40V; typisch werkbereik 1,8-2.85V / cel

Specifieke energie (capaciteit)

50-80Wh / kg

Opladen (C-snelheid)

1C typisch; Maximum 5C, laadt op 2,85V

Afvoer (C-snelheid)

10C mogelijk, 30C 5s puls; 1,80 V cut-off op LCO / LTO

Cyclus leven

3,000-7,000

Thermische wegloper

Een van de veiligste Li-ion-batterijen

Kosten

~ $ 1,005 per kWh (bron: RWTH, Aachen)

toepassingen

UPS, elektrische aandrijflijn (Mitsubishi i-MiEV, Honda Fit EV),
straatverlichting op zonne-energie

Comments

Lange levensduur, snelle lading, breed temperatuurbereik maar lage specifieke energie en duur. Onder de veiligste Li-ion-batterijen.

Tabel 14: Kenmerken van lithiumtitanaat.


Figuur 15 vergelijkt de specifieke energie van op lood, nikkel en lithium gebaseerde systemen. Hoewel Li-aluminium (NCA) de duidelijke winnaar is door meer capaciteit op te slaan dan andere systemen, is dit alleen van toepassing op specifieke energie. In termen van specifiek vermogen en thermische stabiliteit zijn Li-mangaan (LMO) en Li-fosfaat (LFP) superieur. Li-titanaat (LTO) heeft mogelijk een lage capaciteit, maar deze chemie is de meeste andere batterijen qua levensduur en heeft ook de beste prestaties bij lage temperaturen. Op weg naar de elektrische aandrijflijn, veiligheid en cyclus leven zal de macht domineren. (LCO staat voor Li-cobalt, de originele Li-ion.)

image

Figuur 15: Typische specifieke energie van lood-, nikkel- en lithiumbatterijen.
NCA geniet de hoogste specifieke energie; mangaan en fosfaat zijn echter superieur in termen van specifiek vermogen en thermische stabiliteit. Li-titanaat heeft de beste levensduur.
Met dank aan Cadex