鋰離子電池正極材料技術發展方向
來源:存能電氣 日期:2019-09-16 11:31 瀏覽量:次
鋰離子電池正極材料技術發展方向。隨著鋰電技術的日臻完善和鋰電市場的日趨成熟,不同正極材料的應用領域逐漸出現劃分,即鋰離子電池對于各種正極材料的性能要求也不盡相同。因而,正極材料的主流合成技術與工藝也經歷了不同的發展路徑。
鋰離子電池正極材料技術發展方向
鋰離子電池正極材料要在全電池中發揮最優良的性能,需要在材料組成優化的前提下,進一步優化材料的晶體結構、顆粒結構與形貌、顆粒表面化學、材料堆積密度和壓實密度等物理化學性質,同時還需要嚴防工藝過程引入微量金屬雜質。
鋰離子電池正極材料研發重點:高安全、低成本和高性能正極材料。
1)高鎳正極(NCM或NCA)材料的高能量密度與安全性兼顧的研發進展:高鎳低鈷是發展趨勢。特斯拉動力電池目前鈷使用量低于3%,未來將降至0%。2018年6月初,松下宣布正在開發無鈷電動汽車電池;
2)橄欖石結構LMnPO4、LMFP或混合型材料研究與應用研究;
3)富鋰富鋰錳基材料的長期穩定性研究;
4)現有正極材料循環后的安全性能評價研究—自燃現象的內在揭示;
5)提升安全性、降低成本和保持高綜合性能的復合或混合正極材料研究。
鋰離子電池正極材料發展趨勢
高能量密度鋰離子電池正極材料的發展趨勢,從產品應用的角度來說,鋰離子電池已涵蓋了移動通訊、便攜電腦、數碼設備、電動工具、電動自行車、電動汽車、儲能基站、軍用設備等諸多應用領域。圍繞不同的使用特點,各應用領域也基本形成了相應的正極材料體系與之匹配。
高電壓高容量是鋰電池永恒的追求。目前三元材料還不夠成熟,大至形成一個過渡的局面,許多乘用車已使用三元,第一個吃螃蟹的應該是特斯拉,導致市場對三元材料的追捧,而商用車和工程車輛由于安全性的考慮目前還基本沒有用三元,而現在的物流車也在嘗試用三元。
鋰電池正極材料未來趨于穩定,但是在動力能源迅速發展的趨勢下,主要的市場成長力取決于電動車未來五年的成長率。