說起未來最具有潛力的鋰電池正極材料,那么什么才是未來最具有潛力的正極材料呢?以前我們都知道,常用的正極材料莫過于使用錳酸鋰和鈷酸鋰,那么現在使用的呢?現在使用的新的正極材料又會是多少呢?
這里我說的是正極材料,僅僅只是正極材料,不包含負極材料以及隔膜和電解液.
1:鎳鈷錳酸鋰正極材料為什么鎳鈷錳酸鋰正極材料首先說呢,主要是鎳鈷錳酸鋰811,其中鎳的含量占比80%,成為未來高能量密度的產品之一,因為鈷的價格已經很高,所以盡量的提高鎳的含量,當達到高鎳的時候能量密度自然上去,如果作為鎳酸鋰,因其工廠商業化生產成本比較高昂,所以使用猛和鈷來穩定正極材料架構也是一種好的選擇
目前鎳鈷錳酸鋰的通常使用較多的為532,使用到811的在國內還比較少見,甚至沒有,更多的是使用622為主打,預計在2020年622將會成為主流的鋰電池正極材料,再到2025年NCM811才能成為主流,所以現在2018年,NCM811將會成為未來的發展重點之一.
2:鎳鈷鋁酸鋰正極材料
鎳鈷鋁酸鋰其實原理和鎳鈷錳酸鋰正極材料一樣的,主要的不同在于,一個使用錳進行穩定結構,一個使用的鋁進行穩定結構,但是整體來說,鎳鈷鋁酸鋰要想商業化,目前技術難度比較大,主要難度還是穩定性較差.
鎳鈷鋁酸鋰通常由氫氧鎳鈷鋁化鋰進行加熱進行制備而來,但是在發生反應的時候容易生產絮狀物,這里就是鋁元素的一種沉淀,而且當堿性濃度比較高的時候親氧化鋁容易氧化還原為氧化鋁.這些都大大的增加了鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備壓力大.
3:鈦酸鋰正極材料
鈦酸鋰主要的優勢就是其超高的循環次數,到2018年最新數據顯示,鈦酸鋰的循環次數達到20000次以上,有的公司甚至研發出循環次數達到100萬次的鈦酸鋰正極材料,鈦酸鋰有著其優異的循環次數為各大公司所欣喜,因為如果按照常理,鈦酸鋰屬于快充,很快沖完鋰電池之后,即可解決最痛苦的充電難的問題.
鈦酸鋰其實最大的優勢還有一點就是安全性高,在現在的生活中,安全性高是鋰電池能發展下去的基石,電壓高,也會無形的增加了其電量,其熱穩定性高,也是其受到市場追捧的原因之一.
但是鈦酸鋰電池液有其不如意的地方,比如鈦酸鋰價格昂貴,尤其是鈦酸鋰的原材料,"鈦白粉"的價格今年連續走高,鈦酸鋰的能量密度低,理論的能量密度也才只有175mAh/g,還有就是放電性能較差,振實密度低等.都制約著鈦酸鋰的發展.所以如果突破了鈦酸鋰的能量密度,也許未來最好的能源就是鈦酸鋰電池.
4:富鋰錳基正極材料
說起能量密度高的莫過于鎳鈷鋁酸鋰,其含有鎳含量達到接近90%而使其能量密度達到峰值,但是相較于富鋰錳基正極材料相對來說還是差一些,富鋰錳基正極材料是一種錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰的固溶體,其理論能量密度為鎳鈷錳酸鋰的理論能量密度的大,達到300mAh/g.
但是目前富鋰錳基正極材料的優勢很明顯就是能量密度高,但是劣勢也很明顯,就是首次放點效率低下,安全隱患存留以及倍率型偏低,所以要解決這些問題就需要進行再投入,再使用其他的手段進行改造,比如摻雜,熱處理,納米化,等等,如果能有所突破,必將是未來最理想正極材料之一.
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