锂电池领域的“最强王者”是磷酸铁锂还是三元呢?
来源：宝鄂实业
2019-03-13 16:02
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电化学电池的应用推广改变了当下的产业格局，其中，锂电池在动力和储能领域发展迅猛。时下关于两大热门锂电池“磷酸铁锂电池”和“三元锂电池”孰轻孰重的争论从未停止过，今年，这二者再次被推向风口浪尖。
磷酸铁锂电池和三元锂电池“分庭抗礼”
在新能源汽车领域里，纯电动汽车占据C位，而在纯电动汽车动力电池里，三元锂电池占据上风，磷酸铁锂电池次之。其实在2015年，三元与磷酸铁锂的装机量比约为3:7，而三元赶超磷酸铁锂的时间是在刚刚过去的2018年，主要原因就是三元电池愈发突出的续航能力符合政策补贴要求，满足市民更远的出行需要。
三元锂电池动力汽车
这并不表明磷酸铁锂在动力电池领域没有市场。一月份，比亚迪表示，公司乘用车都将换装三元电池，而客车将会继续使用磷酸铁锂电池。由此可见，基于安全性和稳定性，在动力电池领域，磷酸铁锂会更加广泛地应用于公共交通、物流运输等行业。
三元锂电池
然而，磷酸铁锂电池不会只局限于此。有业内人士推测，在新能源补贴即将大幅下调的同时，政策很可能不会对动力电池续航能力实行新的规定，而续航能力已经达到要求并有资质的磷酸铁锂电池公司将重新抢占部分汽车市场。
动力电池领域之外，储能市场的崛起也给了锂电池更好的出路。无论是大型还是小型的储能项目，不仅要求锂电池容量大，还要求安全、稳定和寿命长。由此可见，磷酸铁锂电池的特点更符合储能行业的应用。
磷酸铁锂电池
在这样的条件下，三元锂电池与磷酸铁锂电池“分庭抗礼”的局面仍将是未来锂电市场的主流，谁是“最强王者”目前来看还不能轻易下定论。
目前锂离子电池的主要发展方向为高能量和高功率，同时这也是电子产品终端不断升级换代以及新能源电动汽车行业发展壮大的必然要求。
因此，唯有继续完善现有锂离子电池相关技术，开发新型锂离子电池材料，才能适应经济增长与环境保护相协调的发展潮流。
1、三元正极材料特性
理想的正极材料需具备如下特性。
（1）存在具有较高氧化还原电位且易发生氧化还原反应的过渡金属离子，以保证锂离子电池较高的充放电容量及输出电压；
（2）较高的电子及锂离子电导率以保证良好的倍率性能；
（3）良好的结构稳定性；
（4）在较宽电压范围内具有较高的化学稳定性和热稳定性；
（5）较易制备，环境友好且价格适中。
三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）具有比容量高、结构稳定性好、热稳定性好和成本较低的特性。LiNi1-x-yCoxMnyO2材料可认为由Co层被Ni和Mn部分取代而来。Ni含量上升能够提高材料容量但会降低循环性能和稳定性，Co含量上升可以抑制相变并提高倍率性能，Mn含量上升有利于提高结构稳定性，但会降低容量。三种过渡金属的含量决定了材料的各项性能，首次放电容量、容量保持率、比容量和热稳定性等性能无法同时达到最优，需要取舍，企业在生产过程中可以适当的降低Ni含量，提高Co、Mn 的占比，以增强循环性能，延长产品寿命。
