動力鋰電池正極材料具有哪些特點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-07 11:01
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從目前市場用量來看，鋰電池正極材料仍以鈷酸鋰為主，除了其結構穩(wěn)定性佳、能量密度高的特性外，最早應用于可攜式電子裝置等小型電池領域也是一大原因。
為了要提高這部分可攜式電子裝置電池電容量及降低材料成本，三元系的材料在可攜式裝置的滲透率可望提升；隨著鋰電池爆炸事件陸續(xù)發(fā)生后，正極材料研究重點轉向安全性開發(fā)，其中錳酸鋰電容量雖然較低，但其安全性較高，也讓其在大型鋰電池或動力電池市場滲透率逐年提升。
目前最有希望應用于動力鋰電池的正極材料主要有改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料，鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成本高和價格波動大等原因，普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內混合使用。
不同的材料體系各有特點，有著各自的應用領域和市場需求
1、鈷酸鋰因為其較高的能量密度和較小的電池體積，在商用動力電池領域占有較高的份額。但是其較高的價格和不耐高溫的安全性問題則一直被詬病。
2、磷酸鐵鋰的主要體現(xiàn)在安全性和循環(huán)壽命上，主要的決定因素來自于磷酸鐵鋰的橄欖石結構，一方面導致磷酸鐵鋰較低的離子擴散能力，另一方面也使它具備了較好的高溫穩(wěn)定性和良好的循環(huán)性能。
3、錳酸鋰電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點，錳酸鋰電池在推薦目錄上新能源客車占比量最高，尤其是錳酸鋰電池在物流車上的應用，推動了國內錳酸鋰的生產。
4、三元鋰正極材料綜合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三中材料的優(yōu)點，在同一只電芯內部形成協(xié)同效應，兼顧了材料結構的穩(wěn)定性、活性和較低成本三個要求，是三種主要正極材料中能量密度最高的一種。其低溫效果也明顯的好于磷酸鐵鋰電池。
動力鋰電池正極材料是決定電動汽車性能的關鍵因素。電動車要求電池具有比能量高、比功率大、自放電少、價格低廉、使用壽命長及安全性好等特性，相應的正極材料也應滿足相同的要求。正極材料是電池中鋰離子之源，其性能直接關系到電池性能，是鋰電能量密度的基礎，是鋰電池中最關鍵的功能材料。
新能源只有在能量密度上具備碾壓性優(yōu)勢，才有能力顛覆傳統(tǒng)能源，對動力鋰電池能量密度和成本提出了明確目標及要求，在保證安全性能的前提下實現(xiàn)動力電池的能量密度提升、充電時間更短是消費者的客觀需求，因此對動力鋰電池正極材料的優(yōu)化和技術提升至關重要且刻不容緩。
動力鋰電池安全問題引發(fā)行業(yè)擔憂，由此對正極材料研發(fā)、技術、生產的標準也提出了更高要求。一方面需全面提升生產智能制造水平，提升產品合格率和一致性，控制因材料磁性物質等引發(fā)的自放電問題等；另一方面研發(fā)技術信息化、智能化需進一步提升，提高研發(fā)有效性，避免走彎路。
