鋰離子電池四大關(guān)鍵材料主要有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-06 06:08
點(diǎn)擊量：次
正極材料：正極是決定鋰電池性能和成本的重要因素，也是制約電池容量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素；是電池能量密度提高的關(guān)鍵技術(shù)突破方向，從磷酸鐵鋰（LFP)、三元到高鎳三元，電池能量密度不斷提升。正極材料在動(dòng)力電池生產(chǎn)成本中占20%-30%。
正極材料性能對(duì)比
隨著純電動(dòng)汽車政府補(bǔ)貼門檻提高，要求動(dòng)力電池能量密度越來(lái)越高。目前發(fā)展前景最廣闊的動(dòng)力鋰電池正極材料是三元材料（NCM/NCA)。隨著正極材料中鎳含量占比提高，電池能量密度提升，安全性能下降，制備難度上升，主流三元材料中333型、523型和622型NCM（如圖二所示）國(guó)內(nèi)均實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，811型能夠量產(chǎn)的廠家較少。
三元材料（NCM)結(jié)構(gòu)圖
負(fù)極材料：是鋰離子電池重要組成部分，性能優(yōu)異的負(fù)極材料具備較高比能量、相對(duì)鋰電極的電極電勢(shì)低、充放電反應(yīng)的可能性好、與電解液兼容性好，約占鋰離子電池成本10%-15%
負(fù)極材料性能對(duì)比
綜合成本和性能，目前電池負(fù)極材料以人造石墨為主，未來(lái)將以硅碳負(fù)極作為提升鋰電池能量的突破口。
電解液：號(hào)稱鋰離子電池的“血液”，承擔(dān)著運(yùn)輸鋰離子的重任，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證，同時(shí)也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性，其成本約占鋰離子生產(chǎn)成本的5%-10%。
作用：鋰電池電解液是有機(jī)溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導(dǎo)體，是電池中是離子傳輸?shù)妮d體，在電池正負(fù)極之間起到傳輸能量的作用。
組成：電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)、添加劑等材料在一定條件下，按一定比例配置而成。
有機(jī)溶劑
常用電解液體系：EC+DMC，EC+DE，,EC+DMC+EMC，EC+DMC+DEC等。
電解質(zhì)鋰鹽
常用電解質(zhì)鋰鹽：六氟磷酸鋰（LiPF6）、四氟硼酸鋰（LiCLO4），從成本、安全性等方面考慮，六氟磷酸鋰是目前用的最多的。
添加劑
隔膜
主要作用：將鋰離子電池的正、負(fù)極隔開，只讓電解質(zhì)的離子通過(guò)以防止兩極接觸而短路。
性能：隔膜性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。
分類：對(duì)于不同鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要耐有機(jī)溶劑的膈膜材料一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
