说到常见正极材料,第一个要说的是哪几种产品
1:磷酸铁锂正极材料
2:三元正极材料
3:钴酸锂正极材料
4:锰酸锂正极材料
正极材料能量密度对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
能量密度理论值 148mAh/g 274mAh/g 170mAh/g 278mAh/g 274mAh/g
能量密度实际值 120mAh/g 140mAh/g 140mAh/g 165mAh/g 210mAh/g
如果单纯只考虑能量密度而言,这时候我们选取锂离子电池可以考虑钴酸锂作为正极材料.但是目前更多的考虑的是循环次数和能量密度,安全性能等等,还有价格,虽然钴酸锂的能量密度高,但是钴酸锂的价格却是高高在上,如果选择,可以考虑,但是希望慎用.
正极材料电压对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
电压对比 3.9v 3.6v 3.7v 4.5v 4.1v
现在正极材料的发展往往都向着高电压,富锂等发现发展,所以选择电压的时候,可以考虑更高压的三元材料镍钴锰酸锂,其综合性能非常棒,尤其是NCM811,只要结构更加稳定,将来会成为最方便的正极材料来应用到锂电池中.
正极材料循环寿命对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
循环寿命 500次以上 300次以上 2000次以上 800次以上 300次以上
循环寿命的重要性不言而喻,北京公交车选择锂锂电池的时候选的就是钛酸锂电池,这样的好处就是快充,充好了,马上可以进行继续工作,节约司机时间,也就是节省成本的一种表现,不过整体上来说,钛酸锂正极材料市场占有率太低,仅仅不到1%,但是其循环寿命却可以达到2万次以上,
正极材料原材料供应对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
原材料分部 国内 国外 国内 部分国内部分国外 国内
世界本来就针对钴矿的含量非常低,中国仅仅也才只有7万吨到8万吨之间,再加上中国的钴矿的纯度很低,所以钴矿的主要依赖于进口,进口主要地为:刚果金,澳大利亚等,给我国发展锂电池带来了不可小觑的麻烦,最主要的原因就是钴矿的垄断者,抬高物价,钴矿价格从2016年的16万元/吨一直涨到2018年的哦0万元/吨.
正极材料价格对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
价格 5万元/吨 44万元/吨 8.5万元/吨 21万元/吨 有市无价
价格是一种最好的判断锂电池选取正极材料的标准之一,价格过高,影响锂电池的成本,价格太低,能量密度和容量都打不到客户要求,所以这时候我们更愿意选择物美价廉,性价比更高的正极材料,这时候我们可以考虑三元正极材料,三元正极材料在上面已经说过,是目前性价比最高,研发可持续最长的正极材料之一.
正极材料环境友好度对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
环境友好程度 优秀 相对较差 优良 普通 相对较差
未来不仅仅只是锂电池可以回收,而且锂电池中的正极材料,负极材料,电解液对环境的友好度都直接影响到了未来国家针对锂电池新能源的战略布局,随着2017年到2018年国家对环境要求越来越严格,所以针对重金属如镍和钴的使用上,需要更加慎重.显然在发展国家锂能源的同时,我们更应该保护的也是环境.
正极材料优点对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
优点 价格便宜 能量密度高 循环寿命长 综合优势明显 能量密度高
优点就不用说了,综合性能最好的还是镍钴锰酸锂三元正极材料,根据市场规律,价格太低意味着能量达不到未来发展的趋势,环境不友好,长久发展对我们的环境造成不必要的伤害,生产系数过高,导致生产成本太高,这样的锂电池不经济,最后就只有磷酸铁锂和镍钴锰酸锂了,主要是磷酸铁锂研究时间已经超过大部分,但是没有针对技术进行突破,那么我们可以花费大量时间在三元正极材料上,进行研发,投入.这样,未来三元材料的发展也是一个机遇期.
正极材料缺点对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
缺点 能量密度低 价格高 能量密度低 研发投入大 难以批量生产
缺点最大的作用是,是不是这种缺点我们不能接受,在正极材料中,使用到正极材料导致锂电池电量少,重量大,这样的不方便携带,价格贵的正极材料或者含重金属的正极材料价格偏高,所以要选一种比较适合的正极材料,我们可以考虑三元正极材料.
正极材料用途对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
用途 3C锂电池 小电池 汽车锂电池 汽车锂电池 无实际应用
目前主要的正极材料用在锂电池中的主要有两大类,一种是储能电池,如充电宝,一种动力电池,如汽车锂电池,根据不同的项目要求需要选择不同的锂电池正极材料,这时候,比较推荐镍钴锰酸锂的应用以及磷酸铁锂的应用.
正极材料结构对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
结构对比 尖晶石 层状氧化物 橄榄石 层状氧化物 层状氧化物
结构可以看出正极材料的稳定性,不同的结构可以看出正极材料的中级产物的安全系数.
2017年正极材料产量对比
锂离子正极材料 锰酸锂 钴酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 镍酸锂
2017年产量 3.6万吨 6万吨 10.1万吨 12.6万吨 极少生产
2017年的正极材料产量可以大致明白,目前国内主要的正极材料是哪种,使用最多的为镍钴锰酸锂,其次使用比较多的为磷酸铁锂,其次为钴酸锂,接着为锰酸锂,最后才是镍酸锂,最主要的原因还是镍酸锂的生产上非常苦难,所以导致很少有工厂生产,虽然其能量密度高,但是因为生产系数太高,导致整体的生产成本的拉升,所以很少有使用到镍酸锂正极材料.
