正极材料是决定电池性能的重要因素
发布时间:
2023-06-20 13:54
正极材料是锂离子的来源,决定锂离子电池的性能。正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素,直接决定电池的能量密度及安全性,进而影响电池的综合性能。
由于正极材料在锂电池材料成本中所占的比例超过40%,其成本也直接决定了电池整体成本的高低,因此正极材料在锂电池中具有举足轻重的作用,并直接引领了锂电池产业的发展。
锂电池一般按照正极材料体系来划分,可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等多种技术路线。
其中,钴酸锂正极材料作为首代商品化的锂电池正极材料,具有电化学性能较好、加工性能优异、比容量相对较高的优点,在小型充电电池中应用广泛。
但钴酸锂材料成本高(金属钴价格昂贵)、循环寿命低、安全性能差,近年来被三元正极材料替代部分市场份额。
在超薄电子产品领域,因钴酸锂体积能量密度及倍率性能好等优势还无法实现替代。预计未来钴酸锂正极材料会朝高压实性和高安全性的方向发展。
锰酸锂是除钴酸锂之外研究最早的锂电池正极材料,相比钴酸锂,具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、倍率性能好等优点。
但其较低的比容量、较差的循环性能,特别是高温循环性能较差使其应用受到了较大的限制。锰酸锂电池将主要在物流车,以及在注重成本、对续航里程要求相对低的微型乘用车领域具有一定市场份额。
目前应用广泛的正极材料则是磷酸铁锂和三元材料,其中三元材料能量密度高、电化学性能好,目前通常在乘用车领域尤其是长续航、高性能乘用车应用尤为广泛。
磷酸铁锂则具有安全性高、成本低等优点,在电化学储能领域和商用车领域应用较多,同时随着系统结构的优化,磷酸铁锂电池越来越多地应用于中端乘用车。