鋰離子電池正負(fù)極材料

我們大家常常會見到磷酸鐵鋰，三元等行業(yè)的鋰離子電池專用名詞，這類基本都是按照鋰離子電池正極材料來區(qū)別鋰離子電池的類型。相對來說而言，鋰離子電池的正、負(fù)極材料對電池性能的作用非常大，是大家相對比較關(guān)心的方面。這樣的話，現(xiàn)階段市場上都有哪些常見的鋰離子正負(fù)極材料呢?今天跟著我們大家行業(yè)的鋰電池生產(chǎn)廠家量能來一起看看吧。

一、鋰離子電池的正極材料

1.第一種：鈷酸鋰

鈷酸鋰的商業(yè)價值應(yīng)用領(lǐng)域走的最開始，第一代商業(yè)價值應(yīng)用領(lǐng)域的鋰離子電池就是SONY在1990年推向市場的鈷酸鋰離子電池，緊接著在3c數(shù)碼產(chǎn)品中獲得大范圍應(yīng)用領(lǐng)域。伴隨著手機、筆記本、筆記本電腦的大范圍全面普及，鈷酸鋰一度是鋰離子電池正極材料中銷售量占比最大的材料。由于地球上鈷元素的儲量非常低，也致使鈷酸鋰的成本較高，很難在動力電池領(lǐng)域大范圍全面普及，故此鈷酸鋰正極材料將被別的材料逐漸取代。

2.第二種：錳酸鋰

錳酸鋰的商業(yè)價值應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)鍵在動力電池領(lǐng)域，是鋰離子電池一個非常至關(guān)重要的分支。錳酸鋰的突出優(yōu)點是成本低，低溫性能指標(biāo)好，缺陷是比容量低，極限在148mAh/g，且高溫性能指標(biāo)差，循環(huán)壽命低。故此錳酸鋰的發(fā)展有明顯的瓶頸，近年來的研究方向主要是改性錳酸鋰，通過添加別的元素，改變其缺陷。

3.第三種：磷酸鐵鋰

磷酸鐵鋰材料在我國熱過一段時間，伴隨著全球各國對鋰離子電池能量密度的要求變得越來越高，而磷酸鐵鋰的比容量理論極限是170mAh/g，而實際上只能達(dá)到120mAh/g左右，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段和未來的市場需求。磷酸鐵鋰的倍數(shù)性能指標(biāo)一般，低溫特性差等缺陷，也局限了磷酸鐵鋰的應(yīng)用領(lǐng)域。

4.第四種：鎳鈷錳

鎳鈷錳三元材料逐漸成為市場的主流，鎳鈷錳三元材料綜合了鈷酸鋰(LiCoO2)和錳酸鋰(LiMn2O4)的一些優(yōu)點，與此同時因為添加了鎳元素，可以提升能量密度和倍數(shù)性能指標(biāo)。

5.第五種：鎳鈷鋁

鎳鈷鋁三元材料，嚴(yán)格意義上來說，實際上算是一種改性的鎳酸鋰(LiNiO2)材料，在這當(dāng)中添加了一定比例的鈷和鋁元素(占非常少)。商業(yè)價值應(yīng)用領(lǐng)域方面主要是日本的松下集團在做，別的鋰離子電池公司幾乎都沒有研究這個材料。

二、鋰離子電池負(fù)極材料

鋰離子電池負(fù)極材料可以劃分為三大種類

1.無機非金屬類負(fù)極材料：

作為鋰離子電池負(fù)極的無機非金屬原材料主要是碳材料、硅材料以及其它非金屬的復(fù)合材料。

2.過渡金屬氧化物原材料：

這類原材料通常具備有著比較穩(wěn)定，循環(huán)壽命長等優(yōu)點，如鋰過渡氧化物(鈦酸鋰等)、錫基復(fù)合氧化物等。

3.金屬類負(fù)極材料：

這類原材料多具備超高的嵌鋰容量。最早研究分析的負(fù)極材料是金屬鋰。鑒于電池的安全隱患和循環(huán)性能不佳，金屬鋰做為負(fù)極材料并沒有獲得廣泛應(yīng)用。近幾年來，合金類負(fù)極材料獲得了相對比較普遍的研究分析，如錫基合金，鋁基合金、鎂基合金、銻基合等，是一個新的方向。