动力锂电池正极材料特点有哪些?
来源:宝鄂实业
2021-08-30 20:45
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从目前市场用量来看,锂电池正极材料仍以钴酸锂为主,除了其结构稳定性佳、能量密度高的特性外,最早应用于可携式电子装置等小型电池领域也是一大原因。
为了要提高这部分可携式电子装置电池电容量及降低材料成本,三元系的材料在可携式装置的渗透率可望提升;随着锂电池爆炸事件陆续发生后,正极材料研究重点转向安全性开发,其中锰酸锂电容量虽然较低,但其安全性较高,也让其在大型锂电池或动力电池市场渗透率逐年提升。
目前最有希望应用于动力锂电池的正极材料主要有改性锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂三元材料,镍钴锰酸锂三元材料由于钴的资源缺乏与镍、钴成本高和价格波动大等原因,普遍认为很难成为电动汽车用动力型锂离子电池的主流,但可以与尖晶石锰酸锂在一定范围内混合使用。
不同的材料体系各有特点,有着各自的应用领域和市场需求
1、钴酸锂因为其较高的能量密度和较小的电池体积,在商用动力电池领域占有较高的份额。但是其较高的价格和不耐高温的安全性问题则一直被诟病。
2、磷酸铁锂的主要体现在安全性和循环寿命上,主要的决定因素来自于磷酸铁锂的橄榄石结构,一方面导致磷酸铁锂较低的离子扩散能力,另一方面也使它具备了较好的高温稳定性和良好的循环性能。
3、锰酸锂电池具备功率性能、放电倍率性能、低温性能好、电压频率高的特点,锰酸锂电池在推荐目录上新能源客车占比量最高,尤其是锰酸锂电池在物流车上的应用,推动了国内锰酸锂的生产。
4、三元锂正极材料综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三中材料的优点,在同一只电芯内部形成协同效应,兼顾了材料结构的稳定性、活性和较低成本三个要求,是三种主要正极材料中能量密度最高的一种。其低温效果也明显的好于磷酸铁锂电池。
动力锂电池正极材料是决定电动汽车性能的关键因素。电动车要求电池具有比能量高、比功率大、自放电少、价格低廉、使用寿命长及安全性好等特性,相应的正极材料也应满足相同的要求。正极材料是电池中锂离子之源,其性能直接关系到电池性能,是锂电能量密度的基础,是锂电池中最关键的功能材料。
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