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锂离子电池正极材料如何进行分类?

简介:汇杰锂能提供锂离子电池正极材料如何进行分类,首先介绍市场上常分的四类,后续再进行对锂离子电池正极材料进行总结,总计有8种,再次进行对锂离子电池正极材料进行分为6类,最后针对每一类型进行讲解。

阅读:165次 作者:babsan 发布时间:2018-05-13 03:42:00

目前锂离子电池正极材料的普遍分类方法是将锂离子正极材料分为四类

  磷酸铁锂 锰酸锂 钴酸锂 三元材料
实验室下的能量密度(mAh/g) 170 148 274 278
实际能量密度(mAh/g) 135 110 138 160
最低循环次数 2000 500 300 800
适用的温度范围 负20℃到75℃ 小于50℃ 负20℃到55℃ 负20℃到55℃
最高电压(V) 3.7 3.9 3.6 4.5
最低电压(V) 3.2 3.8 3.6 3
对环境的污染 无毒无污染 无毒无污染 含重金属钴 含重金属镍和钴
产品安全性能 良好 良好

但是实际上我们可以分得更细,如:三元材料来说,可以分为镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂,镍钴锰酸锂又分为镍钴锰酸锂111系列,333系列,523系列,622系列,811系列。

所以说锂离子电池正极材料的分类是非常多,还包括有钛酸锂,所以这个时候我们的列表可以改为

锂离子电池正极材料 磷酸铁锂 钴酸锂 镍钴锰酸锂 镍钴铝酸锂 锰酸锂 高锰酸锂 钛酸锂 镍酸锂

这样进行划分,可以看出锂离子电池正极材料有8种,不过,其中锰酸锂和高锰酸锂属于同一种类型,另外镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂都可以称之为三元材料,这样我们就可以将锂离子电池正极材料这样进行分类。

锂离子电池正极材料 磷酸铁锂 钴酸锂 三元材料 锰酸锂 钛酸锂 镍酸锂
镍钴锰酸锂 镍钴铝酸锂 LiMnO2 LiMn2O4

从最后的列表中,我们可以分为6类

第一类:锂镍氧化物

锂镍氧化物主要代表为镍酸锂,产品特性和镍钴氧化物类似,但是价格来说会比镍钴氧化物价格低,因其能量密度大,可以达到274mAh/g,是比较理想的搞能量密度的锂离子电池正极材料,但是其安全性能太差,不够问题,而且循环次数比较低,因此目前使用镍酸锂作为锂离子电池正极材料的厂商不多。

镍酸锂正极材料

第二类:锂钴氧化物

锂钴氧化物主要代表为钴酸锂,产品因价格高,产品其单体能量密度可以达到274mAh/g,但是其系统能量密度只能达到138mAh/g,其中有五高,高能量密度,高价格,高功率,高商业化程度,高循环寿命,不足也很明显,价格过高,在中国钴盐严重缺乏的地理位置,钴盐都需要进口,而且国外价格在2016年到2017年直接价格翻涨约4倍,直接从16万/吨涨价到60万/吨.而且整体来说钴酸锂将成为未来动力汽车的主打正极材料这总可能性较小,不仅仅是因为价格,更多的是储存量达不到供应世界动力能源汽车的未来要求。

钴酸锂正极材料

第三类:锂钛氧化物

锂钛氧化物典型的代表就是钛酸锂,这个产品主要由珠海银隆占据主导地位,其优势就是快充,这个优势可以将其劣势忽略,那就是能量密度小,跑一段时间就需要充电,可以进行快充也相对比较方便,另外一个优势是安全,第三个优势是循环次数可以达到2万次,但是其价格很高,这样单次循环的价格就可以拉低。

钛酸锂正极材料

第四类:镍钴多元氧化物

这种就是我们常说的多元氧化物,目前最为常见的有镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂,其中镍钴锰酸锂又分为镍钴锰酸锂111,镍钴锰酸锂523,镍钴锰酸锂622,镍钴锰酸锂811,但是镍钴铝酸锂却见得不多,大多都是松下公司提供给美国公司特斯拉进行使用,其中镍钴铝酸锂的比例为0.8比0.15比0.05。

三元正极材料

第五类:锂锰氧化物

锂锰氧化物主要代表为锰酸锂,高锰酸锂,资源在我国境内比较丰富,而且产品目前也是研究的热点,其中LiMn2O4有着其较高的能量密度,但是稳定性却大大降低,尤其是在高温条件下,LiMn2O4不稳定,但是其主要优势比较明显,产品无污染,安全性能良好。

锰酸锂正极材料

第六类:锂铁磷氧化物

锂铁磷氧化物的主要代表为磷酸铁锂,使用最多的公司就是BYD,其产品各方性能均衡,能量密度135mAh/g,无毒无污染,循环次数不低于2000次,适宜温度也可以在零下20度和50度的高温下都对锂离子电池正极材料影响不大,而且在作为乘用车的动力能源时,安全性能属于高级别等级。

磷酸铁锂正极材料
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