锂电池正极材料技术的发展趋势及未来展望
来源：宝鄂实业
2019-12-26 14:09
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锂电池正极材料技术的发展趋势及未来展望。锂离子电池的核心材料是阴极材料，它直接影响到电池的安全性、循环寿命和成本。锂电池是新能源汽车的核心部件之一，锂电池正极材料对其安全性、循环寿命等性能有很大影响，是新能源和新能源汽车等战略性新兴产业快速崛起的关键。
锂电池正极材料技术的发展趋势
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1. 电力锂正极材料是一种多材料、多晶化、高镍化的材料
镍(Ni)、钴、锰的比例可以调节，随着镍含量的增加，材料的克比容量增大，电池的能量密度也增大。同时，由于钴原料成本高，钴价波动幅度大，高钴低镍复合材料成本高。锂电池企业为了降低成本，寻找能量密度更高的材料，往往会使用高镍含量的NCM622、NCM811和NCA。
高端锂电池多组分的材料使用兴奋剂和多组分的涂料技术全面减少材料和电解液之间的副反应,确保二次粒子多组分的物质结构也可以在高压下稳定存在,不会引起结构崩溃。此外，材料制造商开发了另一种单晶高压多组分材料，该材料具有更好的层状结构，可以提高材料在高压下的循环性能。在3~ 4.4v工作电压下，可提高锂离子转移效率，多种材料的放电比容量可提高15%以上。
2. 小型锂电池的正极材料正朝着高电压、低钴的方向发展
小型数字市场关注锂电池的能量密度和安全性。在高压钴酸锂工作电压持续上升至4.45v后，高压多组分材料也成为数字锂电池正极材料发展的主要研究方向。锂电池厂商开始在4.40v以下的产品中混合多种材料的钴酸锂，以达到降低成本的目的。可以预见，多材料替代锂钴氧化物的技术将会越来越成熟，多材料的应用将会更加广泛，这种低成本的替代将是不可逆转的。
3.储能锂电池正极材料
磷酸铁锂比其他锂离子电池密度低，但成本低，安全性高，电池寿命长。从循环寿命和未来成本降低的角度来看，磷酸铁锂电池是一种有潜力的储能电池正极材料。
负极材料是锂电池中最重要的原料。在当前市场环境下，动力电池正极材料具有系统多样化、需求个性化和市场变化三个特点。磷酸铁锂是我国应用最广泛的电池材料之一。该材料的高安全性和循环稳定性使其在商用车、专用车等应用中占有一定的地位。
目前，无论政策取向、市场需求还是技术演进方向，三元材料高镍化已成为动力锂电池材料发展的必然趋势。
锂正极材料的未来市场前景
在新能源汽车需求如此明确的情况下，锂电池和负极材料的市场需求有望实现持续快速发展。预计2018年全球锂正极材料出货量约36万吨，同比增长19%。预计到2020年，全球对锂正极材料的需求将迅速增长至53万吨，其中多组分材料37万吨，其中高镍多组分材料占三分之一以上。
预计由于新能源汽车市场的扩大,多个短期不可替代的材料,未来几年钴和锂资源的需求将继续保持快速增长,如何避免资源在我国的困境,如何加快钴、锂资源储备和开发、利用的相关政策,是确保中国新能源汽车的稳定发展最重要的一个话题。
