什么是锂电池正极材料?锂离子电池正极材料特点

来源：维多利亚3308  日期：2019-09-09 09:02  浏览量：次

　　什么是锂电池正极材料？锂离子电池正极材料特点。锂离子电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标，主要受制于正极材料。正极材料的每一次小小的进步，都能给锂离子电池的性能带来巨大的提升，当然，也会给材料加工带来一定的难度。

　　什么是锂电池正极材料？

　　正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一，也是目前商业化锂离子电池中主要的锂离子来源，其性能和价袼对锂离子电池的影响较大。目前研制成功并得到应用的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。

　　锂离子电池正极材料主要有,锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子正极材料系列。正极材料的安全性，能量密度和功率密度是当前不同车型对锂电池类型做出取舍的基本依据。在动力电池的构成成本当中,正极材料的成本超过40%,所以如何降低正极材料的成本成为关键。

　　相比于锂离子电池的其他原材料，正极材料的品种更加多样化，生产工艺也更加复杂，品质失效的风险也就更大，因而对其质量管理的要求也就更高。

　　锂离子电池正极材料特点

　　锂离子电池正极材料是含有锂的过度金属氧化物，属于一类功能陶瓷材料。对于用于锂离子电池的材料来说，锂离子必须能够在晶体中自由的扩散，晶体结构决定了锂离子的移动维数。

　　锂离子电池正极材料的主要特点：

　　1、钴酸锂

　　钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势，所以最先实现商品化。同时由于钴酸锂具有工作电压高、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好等优点，在需要小型充电电池的领域中具有重要应用。

　　钴酸锂电池正极材料的缺点是价格昂贵，实际比容量仅为其理论容量的274mAh/g的50%左右;钴酸锂的循环寿命已达到1000次，但仍有待于进一步提高;此外钴酸锂的抗过充电性能较差，在较高充电电压下比容量迅速降低。

　　2、三元材料

　　近几年来层状嵌锂多元过渡金属复合型正极材料发展迅速，尤其是含有钴镍锰三种元素的新型过渡金属嵌锂氧化物复合材料。

　　3、锰酸锂

　　与钴酸锂和镍酸锂相比，锰酸锂电池具有安全性好、耐过充性好、原料锰的资源丰富、价格低廉及无毒性等优点，是很有发展前途的一种正极材料。层状锰酸锂用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高，但在高温下不稳定，而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变，导致容量衰减过快。锰酸锂在中国市场的使用还主要定位在小型电池领域，无法应用于高端领域，更不能完全取代钴酸锂材料在小型锂电的地位。

　　4、磷酸铁锂

　　随着动力电池的发展，国内厂家大多倾向于采用磷酸铁锂材料。它是一类新型的锂离子电池用正极材料。该类材料具有高的能量密度、低廉的价格、优异的安全性等特点，特别适用于动力电池。由于磷酸铁锂生产技术门槛很高，大多数生产厂商在批量生产时产品的稳定性难以保证。它的缺点是电阻率较大，电极材料利用率低。

　　以上就是锂离子电池正极材料的介绍，我国在锂离子电池正极材料的开发和产业化方面具有得天独厚的优势，拥有完善的产业链和可持续发展的良好势头：Ni、Mn矿产资源丰富，有色金属冶炼工艺成熟，正极及其前驱体产业品种齐全，电池及其市场应用规模大、范围广，电池回收正在积极布局。