詳解鋰電池正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-26 12:21
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1.動(dòng)力鋰電正極材料集中于多元材料，向單晶化和高鎳發(fā)展
多元材料鎳(Ni)、鈷、錳元素比例可以調(diào)整，且隨著鎳含量提高，材料克比容量提高，電池的能量密度也不斷提升。同時(shí)由于鈷原料的成本較高，鈷價(jià)波動(dòng)振幅也較大，導(dǎo)致高鈷低鎳的多元材料的成本居高不下，鋰電企業(yè)為了降低成本和尋求更高能量密度的材料，傾向于采用Ni含量比較高的NCM622，NCM811和NCA。
高端的鋰電多元材料綜合使用摻雜和多元化包覆工藝，減小材料與電解液之間的副反應(yīng)，確保在高電壓下二次顆粒多元材料結(jié)構(gòu)亦可穩(wěn)定存在，不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)坍塌。另外，材料廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)出另一種單晶型高電壓多元材料，這種材料具有較好的層狀結(jié)構(gòu)，從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。在3~4.4V工作電壓下，可以提高鋰離子傳遞效率，多元材料的放電比容量可提升15%以上。
2.小型鋰電池正極材料向高電壓低鈷化方向發(fā)展
小型數(shù)碼市場(chǎng)側(cè)重鋰電池能量密度和安全性。在高電壓鈷酸鋰的工作電壓持續(xù)提升至4.45V以后，高電壓多元材料也成為數(shù)碼鋰電池正極材料發(fā)展的主要研究方向。鋰電廠(chǎng)商開(kāi)始在4.40V以下的產(chǎn)品中逐漸采取鈷酸鋰摻混多元材料的方式，達(dá)到降成本的目的。可以想見(jiàn)，多元材料替代鈷酸鋰的技術(shù)日趨成熟，多元材料的應(yīng)用將更為廣闊，而且這種低成本替換將是不可逆的。
3.儲(chǔ)能鋰電池正極材料
磷酸鐵鋰相對(duì)其他鋰離子電池密度較小，但是它成本低，安全性高，電池壽命較長(zhǎng)。從循環(huán)壽命和未來(lái)成本的降低空間看，磷酸鐵鋰電池是比較有潛力的儲(chǔ)能電池正極材料。
正極材料是鋰電池中最為關(guān)鍵的原材料。在當(dāng)前市場(chǎng)上，動(dòng)力電池正極材料具有體系多元化、需求個(gè)性化和市場(chǎng)多變化三個(gè)特點(diǎn)。磷酸鐵鋰是目前中國(guó)市場(chǎng)上應(yīng)用較多的動(dòng)力電池材料。這種材料的高安全和循環(huán)穩(wěn)定等特點(diǎn)，使其在商用車(chē)、專(zhuān)用車(chē)等應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)一定地位。
目前，無(wú)論是政策導(dǎo)向、市場(chǎng)需求，還是技術(shù)演進(jìn)方向，三元材料高鎳化已成為動(dòng)力鋰電池材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。
