目前鋰離(li)子電池正極(ji)材料的普遍分類方法(fa)是將(jiang)鋰離(li)子正極(ji)材料分為(wei)四類
磷酸鐵鋰 | 錳酸鋰 | 鈷酸鋰 | 三元材料 | |
實驗室下的能量密度(mAh/g) | 170 | 148 | 274 | 278 |
實際能量密度(mAh/g) | 135 | 110 | 138 | 160 |
最低循環次數 | 2000 | 500 | 300 | 800 |
適用的溫度范圍 | 負20℃到75℃ | 小于50℃ | 負20℃到55℃ | 負20℃到55℃ |
最高電壓(V) | 3.7 | 3.9 | 3.6 | 4.5 |
最低電壓(V) | 3.2 | 3.8 | 3.6 | 3 |
對環境的污染 | 無毒無污染 | 無毒無污染 | 含重金屬鈷 | 含重金屬鎳和鈷 |
產品安全性能 | 優 | 良好 | 差 | 良好 |
但是實際上我們(men)可以分得更細(xi),如:三元材料來說,可以分為(wei)鎳(nie)鈷(gu)錳酸(suan)(suan)鋰和(he)鎳(nie)鈷(gu)鋁酸(suan)(suan)鋰,鎳(nie)鈷(gu)錳酸(suan)(suan)鋰又分為(wei)鎳(nie)鈷(gu)錳酸(suan)(suan)鋰111系(xi)(xi)列(lie),333系(xi)(xi)列(lie),523系(xi)(xi)列(lie),622系(xi)(xi)列(lie),811系(xi)(xi)列(lie)。
所(suo)(suo)以(yi)說鋰離子電池正(zheng)極材(cai)料的分類(lei)是非常(chang)多,還包括有鈦酸鋰,所(suo)(suo)以(yi)這個時(shi)候我們(men)的列表可以(yi)改為
鋰離子電池正極材料 | 磷酸鐵鋰 | 鈷酸鋰 | 鎳鈷錳酸鋰 | 鎳鈷鋁酸鋰 | 錳酸鋰 | 高錳酸鋰 | 鈦酸鋰 | 鎳酸鋰 |
這樣進(jin)行劃分,可以看出鋰(li)離子(zi)電(dian)池正極材(cai)料(liao)有8種,不(bu)過(guo),其中錳酸(suan)鋰(li)和高錳酸(suan)鋰(li)屬于同(tong)一種類型,另外(wai)鎳(nie)(nie)鈷錳酸(suan)鋰(li)和鎳(nie)(nie)鈷鋁酸(suan)鋰(li)都可以稱之為(wei)三(san)元材(cai)料(liao),這樣我們就(jiu)可以將鋰(li)離子(zi)電(dian)池正極材(cai)料(liao)這樣進(jin)行分類。
鋰離子電池正極材料 | 磷酸鐵鋰 | 鈷酸鋰 | 三元材料 | 錳酸鋰 | 鈦酸鋰 | 鎳酸鋰 | ||
鎳鈷錳酸鋰 | 鎳鈷鋁酸鋰 | LiMnO2 | LiMn2O4 |
從最后的列表中,我們可以分為6類
第一類:鋰鎳氧化物
鋰(li)(li)鎳(nie)氧化物主要代表為鎳(nie)酸(suan)鋰(li)(li),產品(pin)特性(xing)和(he)鎳(nie)鈷氧化物類似,但是(shi)(shi)價格來說會比鎳(nie)鈷氧化物價格低(di),因其(qi)能量(liang)密度(du)大,可以達到274mAh/g,是(shi)(shi)比較理想的搞(gao)能量(liang)密度(du)的鋰(li)(li)離子電池正極(ji)材(cai)料(liao),但是(shi)(shi)其(qi)安全性(xing)能太差,不夠問題,而且循環次數比較低(di),因此目前使用鎳(nie)酸(suan)鋰(li)(li)作為鋰(li)(li)離子電池正極(ji)材(cai)料(liao)的廠商(shang)不多。
第二類:鋰鈷氧化物
鋰鈷(gu)(gu)(gu)(gu)氧化物主要(yao)代表(biao)為鈷(gu)(gu)(gu)(gu)酸鋰,產品因價格(ge)高(gao)(gao)(gao),產品其單體能(neng)(neng)(neng)量密度(du)可(ke)以達(da)到274mAh/g,但是其系統能(neng)(neng)(neng)量密度(du)只能(neng)(neng)(neng)達(da)到138mAh/g,其中有五高(gao)(gao)(gao),高(gao)(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)量密度(du),高(gao)(gao)(gao)價格(ge),高(gao)(gao)(gao)功率,高(gao)(gao)(gao)商業化程度(du),高(gao)(gao)(gao)循(xun)環壽命,不(bu)足也很明顯,價格(ge)過(guo)高(gao)(gao)(gao),在中國(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)鹽嚴重缺(que)乏的(de)(de)地理位(wei)置,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)鹽都需要(yao)進口,而且國(guo)外價格(ge)在2016年到2017年直(zhi)(zhi)接(jie)價格(ge)翻漲約4倍,直(zhi)(zhi)接(jie)從16萬/噸漲價到60萬/噸.而且整體來說鈷(gu)(gu)(gu)(gu)酸鋰將成為未(wei)來動力汽車(che)的(de)(de)主打正極材料這總可(ke)能(neng)(neng)(neng)性(xing)較小,不(bu)僅僅是因為價格(ge),更(geng)多的(de)(de)是儲存(cun)量達(da)不(bu)到供應世界動力能(neng)(neng)(neng)源(yuan)汽車(che)的(de)(de)未(wei)來要(yao)求。
第三類:鋰鈦氧化物
鋰(li)鈦(tai)氧化物典型(xing)的代表就是(shi)(shi)鈦(tai)酸鋰(li),這個產品主(zhu)要由珠海銀隆占(zhan)據主(zhu)導地位,其優勢(shi)就是(shi)(shi)快(kuai)充,這個優勢(shi)可以將其劣勢(shi)忽略,那就是(shi)(shi)能量密度小,跑一(yi)(yi)段時間就需要充電,可以進行快(kuai)充也相對(dui)比較方便,另外一(yi)(yi)個優勢(shi)是(shi)(shi)安(an)全,第三個優勢(shi)是(shi)(shi)循(xun)環次數可以達到2萬次,但是(shi)(shi)其價(jia)格很高,這樣單(dan)次循(xun)環的價(jia)格就可以拉低。
第四類:鎳鈷多元氧化物
這種(zhong)就(jiu)是我們(men)常(chang)說(shuo)的(de)多元氧化物(wu),目前最為(wei)常(chang)見的(de)有鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)和(he)鎳鈷(gu)(gu)(gu)鋁酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li),其中(zhong)(zhong)鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)又分為(wei)鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)111,鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)523,鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)622,鎳鈷(gu)(gu)(gu)錳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)811,但是鎳鈷(gu)(gu)(gu)鋁酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)卻見得不多,大多都(dou)是松下(xia)公司提供給(gei)美國公司特斯(si)拉進行使用,其中(zhong)(zhong)鎳鈷(gu)(gu)(gu)鋁酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋰(li)(li)(li)的(de)比(bi)例為(wei)0.8比(bi)0.15比(bi)0.05。
第五類:鋰錳氧化物
鋰(li)錳氧化物(wu)主要代(dai)表為錳酸(suan)鋰(li),高錳酸(suan)鋰(li),資(zi)源在我(wo)國境(jing)內比較(jiao)(jiao)豐富,而且(qie)產(chan)品目前(qian)也是(shi)研究的熱點,其中LiMn2O4有著其較(jiao)(jiao)高的能量密度(du),但是(shi)穩(wen)定性卻大大降低(di),尤其是(shi)在高溫條件下,LiMn2O4不穩(wen)定,但是(shi)其主要優勢(shi)比較(jiao)(jiao)明顯(xian),產(chan)品無污(wu)染,安全(quan)性能良好。
第六類:鋰鐵磷氧化物
鋰鐵磷氧化(hua)物(wu)的主要代表為磷酸鐵鋰,使(shi)用最(zui)多的公司就是BYD,其產品各方(fang)性能均衡,能量密度(du)135mAh/g,無毒無污(wu)染(ran),循環次(ci)數不低(di)于2000次(ci),適(shi)宜溫度(du)也可以在(zai)零(ling)下20度(du)和50度(du)的高溫下都對鋰離子電池正極材料影(ying)響不大,而且在(zai)作為乘用車的動力(li)能源時,安全性能屬于高級別等級。