介绍锂电池正极材料的分类
来源：宝鄂实业
2020-02-07 14:31
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锂电池的分类
1它被归类为阴极材料
根据阴极材料的分类，锂电池可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂和三元材料。
✔钴酸锂
第一个成功的商用锂离子电池正极材料。由于钴资源相对稀缺、价格较高、对环境有毒性影响等缺点，再加上材料安全性能差、产能相对较低，极大地限制了其应用和长远发展。目前，锂钴氧化物电池主要用于数码产品电池。
✔锂锰酸
主要是尖晶石锰酸锂。与锂钴酸相比，具有资源丰富、价格低廉、环境污染小、安全性能好等优点。但是尖晶石的结构很难保持完整，圆度差。电解液中锰的高温循环溶解和Jahn-Teller效应(某些情况下非线性分子电子云的构型变形)导致材料的容量衰减。锰酸锂的优点是成本低，缺点是比能已经达到极限，只能用于特定应用领域的特殊车辆。
✔磷酸亚铁锂
丰富的原材料，与其他材料相比价格低廉，环保，再加上良好的循环性能和高安全性，使其广泛应用于乘用车领域。但是磷酸铁锂材料导电性差，振动密度低，导致体积能量密度低，限制了其进一步的应用。
✔钛酸锂
钛酸锂是一种优点和缺点都很明显的材料，它可以用作正极和负极。当它用作正极材料时，其能量密度低的缺点被凸显出来，而当它用作负极材料时，其高寿命的优点不能被其他使用寿命短的阴极材料充分利用。钛酸锂具有充电快(5min满)、寿命长、安全性高、工作温度范围宽等优点。但其能量密度低，板体较弱，容易发生压扁，仅适用于母线、母线等范围相对不敏感、技术上没有突破的领域。
✔三元材料
受锂钴氧化物金属元素掺杂改性的启发，三元材料得到了迅速的发展。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优点，形成三元共荣体，可以充分发挥这三种成分的作用。高能量密度是三元电池相对于其他阴极材料最突出的优点，但相对较低的安全性是三元电池发展在一定程度上受到限制的最大原因。三元材料主要分为两类:镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)。镍(Ni)提供容量，含量越高，电池的能量密度越高。钴(Co)在稳定结构的同时贡献了部分能力，锰(Mn)/铝(Al)主要用于稳定结构。三种材料的协同作用发挥了三元材料高能量密度、低成本的优势。
用于传统“3C”产品的锂电池主要是钴酸锂材料。随着电脑、手机等产品市场趋于饱和，未来将主要关注智能手机的创新和智能可穿戴产品的爆发。因此，目前“3C”领域对锂电池的需求将保持稳定、低增长速度。
近年来，随着我国新能源汽车政策的实施和新能源汽车生产的迅速扩大，动力锂电池迎来了爆发期，直接拉动了相应的磷酸铁锂和三元正极材料电池出货量。
自2017年以来，三元电池的需求量一直很大。据统计，2017年前三季度，我国动力锂电池产量达到31GWh，其中镍钴锰三元材料(NCM)占49%，磷酸铁锂占40%，锰酸锂占8%。同时，根据国家规划，到2020年，动力电池的能量密度应达到350Wh/kg，到2025年达到400Wh/kg，到2030年达到500Wh/kg。动力锂电池向高能量密度的方向倾斜，导致许多公司和市场将注意力转向三元锂电池，而磷酸铁锂电池似乎有些被忽视了。
据统计,nickel-cobalt-manganese三元材料(不合格品)目前有333,523,622,811模型(代表数量的比例nickel-cobalt-manganese元素,如NCM523代表:镍钴锰5:2:3的比率),作为主要活性元素的镍含量较高,电池容量下降越显著的优势。目前，三元电池企业主要应用NCM333和NCM523, NCM622已进入部分企业的供应链系统，NCM811正处于研发阶段。
