鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀以及對(duì)正極材料的要求介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-06-05 16:53
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鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀
目前，鋰離子正極材料的性能和價(jià)格等是制約其進(jìn)一步向高能量、長壽命和低成本發(fā)展的瓶頸，發(fā)展高能鋰離子的關(guān)鍵技術(shù)之一是正極材料的開發(fā)。理論上具有層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)的材料，都能做鋰離子電池正極材料。
目前正在使用和開發(fā)的鋰電池正極材料中，以過渡金屬氧化物所表現(xiàn)出的性能最佳，主要有：層狀鹽結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳酸鋰和鎳錳鈷酸鋰三元材料，尖晶石型的錳酸鋰，橄欖石型的磷酸鐵鋰等鋰錳氧化物。中國目前正極材料主要包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰。
鈷酸鋰依然是國內(nèi)小型鋰電領(lǐng)域正極材料的主力，三元材料和錳酸鋰主要在小型鋰電中應(yīng)用，在電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具中也有部分使用；磷酸鐵鋰目前主要使用在電動(dòng)工具盒電動(dòng)汽車領(lǐng)域。
在鋰離子電池產(chǎn)品組成成分中，正極材料占據(jù)著最重要的地位，正極材料的好壞，直接決定了最終鋰離子電池產(chǎn)品的性能指標(biāo)。而正極材料在電池成本中所占比例高達(dá)40%左右。鋰離子電池正極材料已成為制約我國高性能鋰離子電池發(fā)展的瓶頸。另外，在正極材料研究方面所取得的進(jìn)展，也展示出鋰離子電池正極材料發(fā)展的廣闊前景。
鋰電池生產(chǎn)廠家對(duì)正極材料的要求
1、電池反應(yīng)應(yīng)該具有較大的吉布斯自由能，以保證可以提供高的電池電壓;
2、放電過程中吉布斯自由能變化要小，以保證輸出電壓接近為常數(shù);
3、正及材料應(yīng)有低的氧化電位，即相對(duì)于金屬鋰有較高的電壓;
4、盡可能輕，但有能儲(chǔ)存大量鋰，以保證具有較大容量;
5、具有良好的電子導(dǎo)電性;
6、在全部操作電壓內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證有較長的循環(huán)壽命;
7、材料便宜低毒。
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