产品搜索
三元材料,锂电未来发展趋势

       在锂离子电池当中,电池容量与正极材料密切相关,正极材料是影响电池能量密度的主要因素。采用不同正极材料的锂离子电池之间,其特性也存在着明显区别。常见的锂电池正极材料有:
       一元材料:钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4);
       二元材料:镍钴酸锂(LiNi0.7Co0.3O2);
       三元材料:镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn1-x-yO2)、镍钴铝酸锂(LiNi1-x-yCoxAlyO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。


       那么到底什么是三元材料?顾名思义,三元材料,就是三种正极电极材料共融而成的复合化合电极材料。理论上兼具每种电极材料的特性和优势。NCM和NCA是目前最常见的两种三元正极材料
       NCM指的是镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn1-x-yO2  缩写NCM )三元材料,是目前最主流的三元材料,也被认为是未来的发展趋势。NCM指的是镍钴锰酸锂三元材料。通过调配镍、钴、锰三者的比例,得到不同的电极特性。镍钴锰(NCM)材料型号从111三元(N:C:M=1:1:1)到433,532,622,811。随着镍含量递增,电池能量密度也相应得到了提十,111型三元电池能量密度约为2.0KWh/L,及至622型,能量密度可达2.3KWh/L。NCM电池根据型号及市场需求 不同,在3C领域或交通领域(指用作动力电池 )均具有较好的应用前景。

       NCA指的是镍钴铝酸锂(LiNi1-x-yCoxAlyO 缩写NCA)三元材料。它源自于镍酸锂(LiNiO2)材料的发现。这种电池容量较高,相应的稳定性较差,此时,掺杂了一些铝,以稳定其结构。常见的分子式为(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)。严格意义上说,NCA可能并不属于三元材料,而属改性的二元材料。相对的NCM而言, NCA市场被日本化学,户田和住友金属三家垄断,松下、索尼是NCA电池主要供应商,台湾也有少量应用。NCA电池能量密度比高,目前高端三元电池主要以NCA为主,特斯拉电动汽车使用的是松下18650电池,其正极材料采用的正是NCA三元材料。


       NCM和NCA代表了锂电正极三元材料两大方向,NCA和NCM。N是镍元素,密度比容较高,但亲水,要获得高比容量的制芯,对制备环境要求较高;C为钴元素,结构稳定,类似骨架;M为锰元素,安全成本低,较为可靠;A为铝元素,充当辅助材料。目前市场上NCM和NCA是两种思路,都是为了解决LiNiO2的稳定性问题,Mn和Al都是不发挥容量的,起类似的支撑作用,稳定性更好。大概可以理解为,高镍的NCA和NCM在容量上以NCA较高,但是安全性NCM较好。


       目前三元锂电格局为中日韩三足鼎立,日韩企业引领高端材料的工艺制备及技术开发,中国企业后继追赶,普及中低端应用。【图片来自互联网】

昱思创/市场部
2017-03-15

新闻中心
脚注信息
Copyright © 深圳市昱思创科技有限公司版权所有 粤ICP备14071893号