淺談什么是鋰電池正極材料?
很多小伙伴不知道正極材料為何物的，實際上呢鋰電池正極材料是決定了鋰離子電池使用性能的至關重要材料之一,也是現(xiàn)階段越來越商業(yè)化的鋰離子電池中關鍵的鋰離子源頭,其使用性能和價袼對鋰離子電池的直接影響相對較大。正極材料關鍵有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。好的本文會逐一講述什么是鋰電池正極材料。
1.三元材料(NCM、NCA)
三元材料是與鈷酸鋰結構特征極其類似的鋰鎳鈷錳氧化物(LiNixCoyMn1-x-y02)的別名，這樣的材料在能量密度、循環(huán)壽命、安全性能和成本費用方面可以進行平衡和管控。鎳鈷錳三種元素的不一樣配置將為材料帶來不一樣的使用性能：鎳成分提升將提升材料的容量，但會使循環(huán)使用性能變差;鈷的存在可使材料結構特征更加穩(wěn)定，但成分過將使容量降低;錳的存在可以降低成本并持續(xù)改善安全性能，但成分過高則會破壞材料的層狀結構特征
2.磷酸鐵鋰(LFP)
磷酸鐵鋰是現(xiàn)階段廣受重視的正極材料之一，基本原理比容量為170mAh/g,實際比容量可達150mAh/g以上。其主要特點是成本費用便宜，安全性能特別好，循環(huán)壽命高，這一些特性使得磷酸鐵鋰材料短時間變成研究分析熱點，磷酸鐵鋰電池也在電動汽車領域擁有范圍廣的應用。
磷酸鐵鋰的缺陷也相對比較顯著，即能量密度低。原因有兩點：
一是磷酸鐵鋰材料的電壓僅有3.3V左右，小于別的正極材料，這使得磷酸鐵鋰電池儲存能量較低;
二是磷酸鐵鋰導電率較弱，需要納米化并進行覆蓋才可以獲得良好的電化學使用性能，這使得材料變得越來越膨松，壓實度密度較低。
3.鈷酸鋰(LCO)
鈷酸鋰仍是小型鋰電池的非常好的選擇。現(xiàn)階段在3C電子電池中，絕大部分仍使用鈷酸鋰而并不是比容量更高一些的三元材料，原因是鈷酸鋰材料的壓實度密度超過三元材料，即單位體積內(nèi)能容納的鈷酸鋰量更多。在更加重視體積密度的小型電池中，鈷酸鋰占有著立足之地。
