富士通研究所開發(fā)成功新型電池正極材料
富士通研究所2017年5月29日宣布開發(fā)成功具有可以和鈷系材料相匹敵的高壓磷酸鐵系電池的正極材料?,F(xiàn)在鋰離子電池的正極材料采用鈷酸鋰(LiCoO2),由于鈷材料的枯竭有可能導(dǎo)致電池材料成本大幅上升。
采用鐵系材料的鋰電池與采用鈷系材料的鋰電池相比在能量密度上不如后者,所以鐵系材料鋰電池的電壓只有2.8~3.5V,不及鈷系材料的3.75~4.1V,所以需要開發(fā)新的鐵系材料。
此次富士通發(fā)現(xiàn)讓鐵原子周圍的氧原子的位置產(chǎn)生變形是提高電壓的一個(gè)重要因素,并開發(fā)出了新材料Li5.33Fe5.33(P2O7)4,所制作的紐扣電池也獲得了3.8V的電壓。這比以往以LiFePO4為代表的磷酸鐵系電池還要高。但是用試制的紐扣電池實(shí)驗(yàn)得到的放電容量為105mAh/g,這一結(jié)果比139mAh/g的理論值以及LiCoO2的137mAh/g都要低25%左右,還有待于今后的進(jìn)一步開發(fā)與改進(jìn)。
而方形電池雖然初期市場(chǎng)定位在于取代高分子電池,但隨著品牌系統(tǒng)廠對(duì)于重量的選擇考量,預(yù)期方形電池在IT電池市場(chǎng)滲透率短期仍無(wú)法大幅拉升,因此,高分子電池放眼未來(lái)五年,仍是IT電池市場(chǎng)的應(yīng)用主流,預(yù)估未來(lái)市場(chǎng)供給與需求仍穩(wěn)定成長(zhǎng)。
此外,受到鈷價(jià)影響,包括圓柱型、高分子與方形電池芯成本皆受到不同程度沖擊,鋰鈷正極材料(LCO)大多用于3.0Ah~3.2Ah高容量類型,相對(duì)于三原正極材料(NMC),LCO為高純度鈷金屬比重的正極材料,從圓柱型電池來(lái)看,鈷價(jià)上揚(yáng)對(duì)于特定容量的成本影響較大;高分子電池大多使用LCO材料,成本影響最為顯著。相較之下,方形電池價(jià)格則逐步反映成本,然其上漲幅度也可能與圓柱型和高分子相當(dāng)。EnergyTrend指出,從價(jià)格走勢(shì)來(lái)看,反映2016年第四季與今年第一季原料成本,IT電池價(jià)格第二季漲幅明顯高于第一季。
根據(jù)集邦咨詢新能源研究(EnergyTrend)調(diào)查顯示,受到國(guó)際鈷價(jià)沖擊,加上中國(guó)本地對(duì)于礦區(qū)的開采條件趨嚴(yán),帶動(dòng)IT電池價(jià)格從2016年第四季開始調(diào)漲。此外,鈷價(jià)從今年2-3月大幅漲價(jià),連帶使得第一季至今IT電池價(jià)格從緩漲轉(zhuǎn)為翻揚(yáng)局面,截至第二季,IT電池價(jià)格平均調(diào)漲幅度已超越15%。
EnergyTrend資深研究經(jīng)理呂理舜指出,觀察整體IT電池的供應(yīng)狀況,預(yù)估2017年圓柱型電池占整體供應(yīng)比重將持續(xù)降低至22%,而高分子電池需求則持續(xù)上揚(yáng),預(yù)計(jì)供應(yīng)比重將從2016年的40%跳升至2017年的55%。
呂理舜表示,圓柱型電池雖有體積限制,但包括電動(dòng)自行車、電競(jìng)筆記本電腦等中功率應(yīng)用仍以圓柱型為最佳選擇,尤其當(dāng)使用環(huán)境需要達(dá)到1~2C放電情形,圓柱型電池仍是最佳選擇。受到目前動(dòng)力電持需求池續(xù)增溫的影響,IT用圓柱形電池盡管供應(yīng)比重逐年下降,卻也開始出現(xiàn)供不應(yīng)求情況。












