鋰離子電池三元材料的詳細資料解析

關(guān)于鋰離子電池三元材料的研究，你了解嗎？隨著社會的快速發(fā)展，我們的鋰離子電池三元材料也在快速發(fā)展，那么你知道鋰離子電池三元材料的詳細資料解析嗎？接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細地了解有關(guān)的知識。

由于磷酸鐵鋰能量密度基本上已經(jīng)缺乏大幅度提升空間，在國家對新能源乘用車續(xù)航里程要求越來越高的背景下，一直被認作是磷酸鐵鋰路線的堅守者比亞迪開始在新能源車型唐上應(yīng)用三元鋰離子電池，而包括北汽、江淮、奇瑞、上汽等更多的國內(nèi)新能源生產(chǎn)公司也開始放棄磷酸鐵鋰路線，轉(zhuǎn)投三元鋰離子電池領(lǐng)域。

一般而言，鋰離子電池的正極材料應(yīng)滿足：允許大量Li+嵌入脫出（比容量大）;具有較高的氧化還原電位（電壓高）;嵌入脫出可逆性好，結(jié)構(gòu)變化?。ㄑh(huán)壽命長）;鋰離子擴散系數(shù)和電子導(dǎo)電性高（低溫、倍率特性好）;化學(xué)/熱穩(wěn)定性高，與電解液相容性好（安全性好）;資源豐富，環(huán)境友好，價格便宜（成本低、環(huán)保）。目前商品化的鋰離子電池中正極普遍采用插鋰化合物，如LiMn2O4、LiFePO4、LiCoO2、三元材料Li（NixCoyMnz）O2等。

據(jù)報道，2017年我國鋰離子電池正極材料產(chǎn)值達到95.75億元，其中三元材料為27.4億元，占28.6%;在動力鋰電池領(lǐng)域，隨著北汽EV200的推出，三元材料的數(shù)量猛增。奇瑞EQ、江淮IV4、鐘泰云100等均采用三元動力鋰電池。

鋰離子電池三元材料的制備分為兩個階段。第一步是三元材料前體的制備，包括鎳，鈷和錳離子混合溶液的合成，混合溶液和沉淀劑的沉淀反應(yīng)以及時效，洗滌和過濾。 干燥;第二階段是制備鋰離子電池的三元材料，包括鋰鹽和前體的混合，球磨和燒結(jié)。

通常，用于鋰離子電池的三元材料的比較優(yōu)勢是顯而易見的：高比容量，長循環(huán)壽命，良好的安全性能和低廉的價格。這來自三個元素的協(xié)同作用：鈷可以減少混合的陽離子空間并穩(wěn)定層。鎳可以增加材料的容量;錳可以降低成本并提高安全性。

在高壓下，正極材料和電解質(zhì)之間的各種副反應(yīng)更加嚴重，并且安全性變差。因此，耐高壓電解質(zhì)極大地限制了高鎳三元材料的市場應(yīng)用。相比之下，高鎳三元材料的開發(fā)速度更快。 采用共沉淀法合成了Li（NixCoyMnz）O2（x = 1/3，0.5，0.6，0.7，0.8）系列材料，研究了Ni的含量對電化學(xué)性能，結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)電化學(xué)性能和熱性能與Ni含量密切相關(guān)。隨著Ni含量的增加，材料的比容量和殘余堿的量增加，容量保持性和安全性將降低。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的鋰離子電池三元材料仍然存在兩個缺點：一個是平臺相對較低，另一個是首次充放電效率較低。然而，在比較優(yōu)勢的強烈吸引下，越來越多的電池制造商開始對用于鋰離子電池的三元材料感興趣，并且正在準備或已經(jīng)開始生產(chǎn)用于鋰離子電池的三元材料。

三元材料已逐漸成為動力鋰電池市場的主流趨勢，高鎳三元材料目前已成為研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的熱點。日產(chǎn)，特斯拉，通用，三菱歐藍德等重要的國內(nèi)外汽車公司以及北汽新能源，比亞迪，吉利汽車等生產(chǎn)的家用乘用車均已使用了三元或二元高比能量電池。以前一直堅持使用磷酸鐵鋰的比亞迪也開始使用三元電池。全球大型三元材料公司主要集中在中國，日本和韓國，它們共同占據(jù)了約50%的市場份額。日本公司的部署相對較早，技術(shù)積累也相對較強。韓國公司迅速崛起，目前在技術(shù)和質(zhì)量控制方面已達到較高水平。目前，國內(nèi)主要的電池企業(yè)也轉(zhuǎn)向三元材料的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集中度和技術(shù)水平不斷提高。
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