鋰離子動力電池正極材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

來源：存能電氣  日期：2019-11-25 10:54  瀏覽量：次

　　鋰離子動力電池正極材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。動力鋰離子電池憑借其優(yōu)異的性能、成熟的技術(shù)成為眾多動力電池的主流發(fā)展方向。電動汽車的發(fā)展給鋰電正極材料的成長帶來了很大的市場空間，在動力鋰離子電池中的應(yīng)用將出現(xiàn)爆發(fā)性增長。

　　鋰離子動力電池正極材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　鋰電正極材料市場隨著手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等電子消費產(chǎn)品和動力汽車、電動工具、電動助力車、發(fā)電儲能裝置等能源動力產(chǎn)品分為小型鋰電正極材料市場和動力鋰電池正極材料市場。

　　鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中，市場規(guī)模最大、產(chǎn)值最高的環(huán)節(jié)當(dāng)屬正極材料，且其性能決定了電池的能量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等，正極材料成為鋰電池的核心關(guān)鍵材料。目前國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的鋰離子動力電池正極材料有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、三元（鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰）、鎳酸鋰材料。

　　目前動力電池正極材料技術(shù)路線主要有：鈷酸鋰、鎳鈷錳三元、改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁三元。其中三元鋰電池正極材料產(chǎn)能分別為13.3/31/41.5萬噸，出現(xiàn)低端產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)能緊張的局面。隨著高鎳三元正極的推廣應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩將會更加嚴(yán)重。

　　鋰離子動力電池主要的正極材料

　　鈷酸鋰的容量可達到140mAh/g，質(zhì)量輕、體積小、充放電電壓平穩(wěn)、電導(dǎo)率高、生產(chǎn)工藝簡單；制備方法有高溫固相法、溶膠-凝膠法、沉淀法、噴霧干燥法、水熱合成法；但高的原材料價格、差的熱穩(wěn)定性及嚴(yán)重的污染問題限制其在電動車上的應(yīng)用。

　　鎳酸鋰容量達到190～210mAh/g，環(huán)境污染小、自放電率低，合成方法有高溫固相法、溶膠-凝膠法；但熱穩(wěn)定性差、容量衰減快。

　　錳酸鋰資源豐富、成本較低、安全性好，有尖晶石和層狀結(jié)構(gòu)，比能量在80～120Wh/kg，循環(huán)壽命1500次左右。尖晶石錳酸鋰的三維隧道結(jié)構(gòu)更有利用鋰離子的嵌入與脫出，成本較低、性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝技術(shù)較成熟，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但容量衰減快、高溫循環(huán)性能較差；層狀錳酸鋰容量高，能達到250mAh/g，但循序性能差、高溫下不穩(wěn)定，容量衰減問題較嚴(yán)重，工業(yè)化生產(chǎn)較難實現(xiàn)。

　　磷酸鐵鋰是橄欖石型結(jié)構(gòu)，比能量可達到100～120Wh/kg，循環(huán)壽命長達2000次，有較好的熱穩(wěn)定性和安全性且原材料豐富，而且制造成本低、循環(huán)壽命長，在目前的電動汽車中應(yīng)用較多。但其較低的比能量、比功率限制了在大型純電動車的應(yīng)用，目前正在向納米化和高密度的磷酸鐵鋰能量型方向發(fā)展，以滿足新能源汽車尤其是客車和專用車輛的需要。

　　總結(jié)：正極材料是動力鋰離子電池鋰源的提供者，從根本上決定了電池的比能量和能量密度。鋰離子電池正極材料的發(fā)展引領(lǐng)了鋰離子電池的發(fā)展。