鋰離子動力電池主要的正極材料

 

鈷酸鋰的容量可達(dá)到140mAh/g，質(zhì)量輕、體積小、充放電電壓平穩(wěn)、電導(dǎo)率高、生產(chǎn)工藝簡單；制備方法有高溫固相法、溶膠-凝膠法、沉淀法、噴霧干燥法、水熱合成法；但高的原材料價格、差的熱穩(wěn)定性及嚴(yán)重的污染問題限制其在電動車上的應(yīng)用。

 

鎳酸鋰容量達(dá)到190～210mAh/g，環(huán)境污染小、自放電率低，合成方法有高溫固相法、溶膠-凝膠法；但熱穩(wěn)定性差、容量衰減快。

 

錳酸鋰資源豐富、成本較低、安全性好，有尖晶石和層狀結(jié)構(gòu)，比能量在80～120Wh/kg，循環(huán)壽命1500次左右。尖晶石錳酸鋰的三維隧道結(jié)構(gòu)更有利用鋰離子的嵌入與脫出，成本較低、性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝技術(shù)較成熟，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但容量衰減快、高溫循環(huán)性能較差；層狀錳酸鋰容量高，能達(dá)到250mAh/g，但循序性能差、高溫下不穩(wěn)定，容量衰減問題較嚴(yán)重，工業(yè)化生產(chǎn)較難實現(xiàn)。

 

磷酸鐵鋰是橄欖石型結(jié)構(gòu)，比能量可達(dá)到100～120Wh/kg，循環(huán)壽命長達(dá)2000次，有較好的熱穩(wěn)定性和安全性且原材料豐富，而且制造成本低、循環(huán)壽命長，在目前的電動汽車中應(yīng)用較多。但其較低的比能量、比功率限制了在大型純電動車的應(yīng)用，目前正在向納米化和高密度的磷酸鐵鋰能量型方向發(fā)展，以滿足新能源汽車尤其是客車和專用車輛的需要。

 

總結(jié)：正極材料是動力鋰離子電池鋰源的提供者，從根本上決定了電池的比能量和能量密度。鋰離子電池正極材料的發(fā)展引領(lǐng)了鋰離子電池的發(fā)展。