鋰電池正極材料有哪些，鋰電池四大材料
鋰電池正極材料一般會(huì)有鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、錳鎳鈷復(fù)合氧化物、鋰釩氧化物、鋰鐵氧化物等，電池使用不一樣的材料就會(huì)變成不一樣的類型的電池，我們今天詳細(xì)來(lái)看安鋰電池正極材料有哪些，鋰電池四大材料吧。
一、鋰電池正極材料
1.鋰鐵氧化物
用化學(xué)方程式表示的鋰鐵氧化物也可以稱為：LiFePO。由于人們對(duì)LiFePO4導(dǎo)電機(jī)理的認(rèn)識(shí)不斷提高，不斷出現(xiàn)各種改善LiFePO4導(dǎo)電性能的方法，使得LiFePO4的實(shí)際應(yīng)用成為可能。塔克雷認(rèn)為，LiFePO4的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著“鋰離子電池一個(gè)新紀(jì)元的到來(lái)”。
2.鋰釩氧化物。
釩屬多價(jià)金屬，與鋰形成多種氧化物，主要有層狀LiVO2,LixV2O4,Li1+xV3O8，尖晶石LiV2O4，反尖晶石LiVMO4(M=Ni,Co)。
3.是錳鎳-鈷復(fù)合氧化物
疊層型錳鎳-鈷復(fù)合氧化物正極材料結(jié)合了LiCoO2,LiNiO2,LiMnO2三種疊層材料的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)引入Mn，不僅能降低材料成本，而且能不斷提高材料的安全性。與之相比，LiMnxNiyCo1-x-yO2充放電平臺(tái)略高于LiCoO2，適合于現(xiàn)有各種鋰離子電池應(yīng)用產(chǎn)品。
4.鋰錳氧化物
鋰錳礦主要有層狀的LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4兩種。二氧化二鋁屬正交晶系，具有巖鹽結(jié)構(gòu)，氧原子分布為扭曲型四方密堆結(jié)構(gòu)，其空間點(diǎn)群為Pmnm，理論比容量達(dá)286mAh/g，充放電范圍在2.5~4.3V之間，是一種有發(fā)展前途的正極材料。
5.氧化鋰鎳。
LiNiO2是一種立方巖鹽結(jié)構(gòu)，與LiCoO2相同，但是它的價(jià)格比LiCoO2低。理論容量為276mAh/g，實(shí)際比容為140~180mAh/g，工作電壓范圍為2.5V~4.2V，不受過(guò)充、過(guò)放電限制，高溫穩(wěn)定性好，自放電率低，無(wú)污染，是繼LiCoO2之后又一新的層狀化合物。
6.氧化鋰鈷。
鋰-鈷氧化物是現(xiàn)階段商業(yè)化鋰離子電池中應(yīng)用最廣泛最成功的正極材料。它具有良好的可逆性、放電容量、充放電效率和電壓穩(wěn)定性。
二、四大材料，鋰電池。
1.正極物質(zhì)。
鋰電正極材料市場(chǎng)18650主要以鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等產(chǎn)品占據(jù)。在中國(guó)的鋰電池正極材料中，鈷酸鋰占49%，三元材料占22%，錳酸鋰占16%，磷酸鐵鋰占6%，其它材料占7%。現(xiàn)在市面上的正極材料都是鈷酸鋰。動(dòng)力電池和超大容量電源領(lǐng)域的兩個(gè)主流技術(shù)方向是錳酸鋰+三元材料和磷酸鐵鋰。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)正級(jí)材料廠商有200多家，十大廠商占據(jù)了70%以上的市場(chǎng)份額，小廠商眾多，競(jìng)爭(zhēng)激烈;三元電池與磷酸鐵鋰相比，具有更高的能量密度和更長(zhǎng)的壽命。三元材料的市場(chǎng)預(yù)期將在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)成為動(dòng)力電池的主流材料，但短期面臨著安全性評(píng)估的考驗(yàn)，推廣需要一個(gè)過(guò)程。
2.是負(fù)極材料。
世界范圍內(nèi)，鋰電負(fù)極材料的產(chǎn)能主要集中在中日兩國(guó)，并呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域集中和企業(yè)集中兩大趨勢(shì)。
國(guó)內(nèi)鋰電池負(fù)極材料技術(shù)成熟，碳素材料品種繁多，成本比例在5%-10%之間。目前負(fù)極材料的主要研究方向有：石墨化碳素材料、無(wú)定型碳素材料、氮化物材料、硅基材料、錫基材料及新型合金等。現(xiàn)在的負(fù)極材料主要是碳素材料，占鋰電池成本的比重較小，在國(guó)內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)高度集中，中國(guó)和日本在區(qū)域上均為世界主要生產(chǎn)國(guó)。
3.電解液。
其中以六氟磷酸鋰為主要原料，約占成本的50%。
作為驅(qū)動(dòng)鋰離子流動(dòng)的載體，電解液對(duì)電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率和安全性能等都至關(guān)重要，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能量的保證，對(duì)鋰電池的安全運(yùn)行起著重要作用。電解質(zhì)在電解液成本中所占比例最大，也是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。
六氟磷酸鋰由于其獨(dú)特的性能而成為目前最廣泛的電解液。放眼全球，以往鋰電池電解液一直是日韓廠商的天下，但隨著中國(guó)技術(shù)進(jìn)步和國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)，特別是六氟磷酸鋰國(guó)產(chǎn)化后，電解液產(chǎn)能不斷向中國(guó)轉(zhuǎn)移。
4.隔膜。
膜片的制造是最難的，也是最有利潤(rùn)的。鋰電池的作用主要是防止正負(fù)極短路，同時(shí)為離子在充放電過(guò)程中的輸送提供電通道。現(xiàn)在通常采用聚丙烯、聚乙烯單層微孔薄膜，或兩者復(fù)合制成多層微孔薄膜隔膜。今后的發(fā)展方向是薄薄的，安全的。膜片的成本構(gòu)成僅次于正極材料，占20-30%，膜片的性能決定著電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響著電池的容量、循環(huán)周期和安全性。由于下游新能源汽車動(dòng)力電池需求上升，全球鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展迅猛。但是國(guó)內(nèi)的隔膜主要集中在低端的干隔膜產(chǎn)品領(lǐng)域，批量生產(chǎn)的隔膜不均勻，穩(wěn)定性差，在質(zhì)量上難以有效地應(yīng)用于動(dòng)力鋰電池，目前國(guó)內(nèi)鋰電池隔膜還處于進(jìn)口替代階段。
