鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-25 17:51
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鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。負(fù)極材料是鋰電池中最關(guān)鍵的原料。正極材料在鋰離子電池中占有很大的比例，決定了電池的安全性能，正極材料的成本直接決定了電池成本的高低。應(yīng)該說(shuō)，鋰離子電池正極材料的發(fā)展帶動(dòng)了鋰離子電池的發(fā)展。
鋰離子電池正極材料。JPG
鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀
目前，鋰離子負(fù)極材料的性能和價(jià)格是制約其進(jìn)一步向高能、長(zhǎng)壽命、低成本發(fā)展的瓶頸。發(fā)展高能鋰離子的關(guān)鍵技術(shù)之一是開發(fā)負(fù)極材料。理論上，具有層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)的材料可以作為鋰離子電池的正極材料。
在鋰電池陰極材料目前正在使用和開發(fā),過(guò)渡金屬氧化物具有最佳性能,主要包括鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰,鋰nickel-manganese酸和nickel-manganese鈷酸鋰三元材料分層鹽結(jié)構(gòu),尖晶石鋰錳氧化物的類型和磷酸亞鐵鋰的橄欖巖類型。目前我國(guó)的陰極材料主要有鋰鈷酸、三元材料、鋰錳酸和鋰鐵磷酸鹽。
氧化鈷鋰仍然是我國(guó)小型鋰電池正極材料的主力軍。三元材料和錳酸鋰主要用于小型鋰電池，以及電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具。目前磷酸鐵鋰主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車電動(dòng)工具箱領(lǐng)域。
在鋰離子電池產(chǎn)品的組成部分中，正極材料占有最重要的地位。正極材料直接決定了最終鋰離子電池產(chǎn)品的性能指標(biāo)。陰極材料約占電池成本的40%。鋰離子電池正極材料已成為制約我國(guó)高性能鋰離子電池發(fā)展的瓶頸。此外，正極材料的研究進(jìn)展也為鋰離子電池正極材料的發(fā)展提供了廣闊的前景。
鋰電池正極材料的要求
1. 電池的反應(yīng)應(yīng)具有較大的吉布斯自由能，以保證較高的電池電壓;
2. 放電過(guò)程中吉布斯自由能的變化應(yīng)很小，以保證輸出電壓接近于恒定;
3.正極和材料應(yīng)具有較低的氧化電位，即相對(duì)于金屬鋰的高電壓;
4、盡量輕，但能儲(chǔ)存大量的鋰，保證容量大;
5. 良好的電子導(dǎo)電性;
6. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所有工作電壓范圍內(nèi)，確保長(zhǎng)周期使用壽命;
7. 材料便宜，毒性低。
鋰離子電池正極材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
鋰電池是新能源汽車的核心部件之一，鋰電池正極材料對(duì)其安全性、循環(huán)壽命等性能有很大影響，是新能源和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速崛起的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域?qū)︿囯姵靥岢龅牟煌阅芤?，柔韌性很強(qiáng)，多種材料被眾多鋰電池及材料專家鑒定為未來(lái)汽車動(dòng)力鋰離子電池的主要負(fù)極材料。
磷酸鐵鋰比其他鋰離子電池密度低，但成本低，安全性高，電池壽命長(zhǎng)。磷酸鐵鋰是一種極具潛力的儲(chǔ)能電池負(fù)極材料，具有較好的循環(huán)壽命和較低的成本。
總之，新能源汽車給鋰電池和陰極材料市場(chǎng)帶來(lái)了蓬勃發(fā)展。中國(guó)鋰電池產(chǎn)銷雙重地理優(yōu)勢(shì)為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。由于對(duì)行駛里程的追求，動(dòng)力鋰電池的能量密度不斷增加，材料多樣化已成為國(guó)內(nèi)外鋰電池技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。
