鋰電池正極材料技術(shù)的發(fā)展趨勢及未來展望
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-26 14:09
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鋰電池正極材料技術(shù)的發(fā)展趨勢及未來展望。鋰離子電池的核心材料是陰極材料，它直接影響到電池的安全性、循環(huán)壽命和成本。鋰電池是新能源汽車的核心部件之一，鋰電池正極材料對其安全性、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。
鋰電池正極材料技術(shù)的發(fā)展趨勢
鋰電池正極材料。JPG
1. 電力鋰正極材料是一種多材料、多晶化、高鎳化的材料
鎳(Ni)、鈷、錳的比例可以調(diào)節(jié)，隨著鎳含量的增加，材料的克比容量增大，電池的能量密度也增大。同時，由于鈷原料成本高，鈷價波動幅度大，高鈷低鎳復合材料成本高。鋰電池企業(yè)為了降低成本，尋找能量密度更高的材料，往往會使用高鎳含量的NCM622、NCM811和NCA。
高端鋰電池多組分的材料使用興奮劑和多組分的涂料技術(shù)全面減少材料和電解液之間的副反應(yīng),確保二次粒子多組分的物質(zhì)結(jié)構(gòu)也可以在高壓下穩(wěn)定存在,不會引起結(jié)構(gòu)崩潰。此外，材料制造商開發(fā)了另一種單晶高壓多組分材料，該材料具有更好的層狀結(jié)構(gòu)，可以提高材料在高壓下的循環(huán)性能。在3~ 4.4v工作電壓下，可提高鋰離子轉(zhuǎn)移效率，多種材料的放電比容量可提高15%以上。
2. 小型鋰電池的正極材料正朝著高電壓、低鈷的方向發(fā)展
小型數(shù)字市場關(guān)注鋰電池的能量密度和安全性。在高壓鈷酸鋰工作電壓持續(xù)上升至4.45v后，高壓多組分材料也成為數(shù)字鋰電池正極材料發(fā)展的主要研究方向。鋰電池廠商開始在4.40v以下的產(chǎn)品中混合多種材料的鈷酸鋰，以達到降低成本的目的。可以預(yù)見，多材料替代鋰鈷氧化物的技術(shù)將會越來越成熟，多材料的應(yīng)用將會更加廣泛，這種低成本的替代將是不可逆轉(zhuǎn)的。
3.儲能鋰電池正極材料
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。從循環(huán)壽命和未來成本降低的角度來看，磷酸鐵鋰電池是一種有潛力的儲能電池正極材料。
負極材料是鋰電池中最重要的原料。在當前市場環(huán)境下，動力電池正極材料具有系統(tǒng)多樣化、需求個性化和市場變化三個特點。磷酸鐵鋰是我國應(yīng)用最廣泛的電池材料之一。該材料的高安全性和循環(huán)穩(wěn)定性使其在商用車、專用車等應(yīng)用中占有一定的地位。
目前，無論政策取向、市場需求還是技術(shù)演進方向，三元材料高鎳化已成為動力鋰電池材料發(fā)展的必然趨勢。
鋰正極材料的未來市場前景
在新能源汽車需求如此明確的情況下，鋰電池和負極材料的市場需求有望實現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展。預(yù)計2018年全球鋰正極材料出貨量約36萬噸，同比增長19%。預(yù)計到2020年，全球?qū)︿囌龢O材料的需求將迅速增長至53萬噸，其中多組分材料37萬噸，其中高鎳多組分材料占三分之一以上。
預(yù)計由于新能源汽車市場的擴大,多個短期不可替代的材料,未來幾年鈷和鋰資源的需求將繼續(xù)保持快速增長,如何避免資源在我國的困境,如何加快鈷、鋰資源儲備和開發(fā)、利用的相關(guān)政策,是確保中國新能源汽車的穩(wěn)定發(fā)展最重要的一個話題。
