动力、三元和磷酸铁锂各有什么优劣势？哪个要更适合电动汽车？
来源：宝鄂实业
2019-04-18 16:24
点击量：次
三元锂电池：三元锂电池如果内部短路或是正极材料遇水，都会有明火产生。所以一般三元锂电池都会有一层钢壳保护。特斯拉给电池组进行了全方位的保护，但是在极端的碰撞事故中，起火隐患还是有的。
磷酸铁锂电池：磷酸铁锂电池则要稳定许多，电池板就算是穿刺、短路也不会爆炸燃烧，遭到350℃的高温也不会起火（三元锂电池在180-250℃就扛不住了）。所以在安全性能上，磷酸铁锂电池略胜一筹。
能量密度：
三元锂电池：三元锂电池的能量密度大，电压更高，所以同样重量的电池组电池容量更大，车子跑的距离也就更远，速度也能更快。
使用寿命：
三元锂电池：三元锂电池的理论寿命是2000次充放电循环，但在实际使用中，当进行900次的充放电循环后，电池容量就基本衰减到了55%。但如果每次电池充放电都控制在0%-50%或者25%-75%的循环中工作，即使经过3000次的充放电循环，电池容量基本还能能够保持在70%左右，但这需要非常优秀的电池管理系统。
磷酸铁锂电池：磷酸铁锂电池即便是经过3000次0-100%的充放电使用，容量也才会衰减到80%，所以磷酸铁锂电池的电池管理系统就没那么复杂，也就进一步降低了整车研发成本。
应用成本：
咱们国家的锂矿、氧化铁磷酸盐储量丰富，制造磷酸铁锂电池有优势。而我国缺乏钴矿，制造必须采用钴元素的三元锂电池会有些困难。所以，我国许多车企（包括电池企业）发展磷酸铁锂电池是很现实的。
所以，现在市面上采用三元锂电池的电动车，动力电池基本都是国外品牌产品（日本松下，韩国SK等），价格也相应要比采用磷酸铁锂电池的车型（同级别）贵一些。
低温衰减能力：
三元锂电池在低温时的放电性能要优于磷酸铁锂电池。这种材料之所有具有高电压的特点，而且首次充放电机理与后续充电不同：首次充电会引起结构的变化，这种变化反映在充电曲线上有两个以 4.4V 为分界的不同的平台，第二次充电过程中，其充电曲线不同于第一次的曲线，由于第一次充电过程中Li2O从层状结构的Li2MnO3中不可逆的脱出，在4.5V左右的平台消失。
采用固相法、溶胶凝胶法、水热法、喷雾热解法和共沉淀法可以制备出不同结构的富锂三元正极材料，其中，使用较多的是共沉淀法，且每一种方法均有其各自的优缺点。
富锂三元材料展现了良好的应用前景，是下一代高容量锂离子电池所需的关键材料之一，但对于大规模应用继续研究。
该材料未来的研究方向主要为以下几个方面：
(1) 对脱嵌锂机理的认识不足，无法解释材料库伦效率将低、材料性能差异大等现象；
(2) 掺杂元素研究不够充分，较单一；
(3) 由于在高电压下正极材料受到电解液的侵蚀，造成差的循环稳定性；
(4) 商业化应用较少，在安全性能方面的考察不够全面。
3 单晶三元正极材料
锂电三元材料在高电压下，随着循环次数的增加，二次粒子或团聚态单晶后期可能会出现一次粒子界面粉化或团聚态单晶分离的现象，造成内阻变大、电池容量衰减快、循环变差。
单晶型高电压三元材料，可以提高锂离子传递效率，同时减小材料与电解液之间的副反应，从而提高材料在高电压下的循环性能。首先利用共沉淀法制备出三元材料前驱体，然后在高温固相的作用下，得到单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
这种材料材料具有较好的层状结构，在 3～4.4 V 下，扣式电池 0.1放电比容量可达 186.7 m Ah/g，全电池1300次循环后放电比容量仍为初始放电容量的 98%，是一种电化学性能优异的三元正极复合材料。
