鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%

來源：存能電氣  日期：2019-09-17 10:21  瀏覽量：次

　　鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%。新型正極材料提高鋰電池能量密度80%，新型正極材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低溫性能好的優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池的性能短板在于正極，因此，正極材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)是目前的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)鋰離子電池正極材料主要包括氧化物和聚陰離子兩大類。

　　鋰電池新型正極材料MF-18能量密度可提高80%

　　鋰電池新型正極材料“MF-18”。這種新型化合物是利用混合前體同沉積方法合成的納米級(jí)材料。目前車用鋰電池最好的三元電極材料是NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）。而新型正極材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，可使目前鋰電池的能量密度提高80%，在零下50攝氏度環(huán)境下充放電仍能達(dá)到75%水平。性能超過以往所有正極材料。

　　鋰電池正極材料介紹

　　正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源，其性能和價(jià)袼對(duì)鋰離子電池的影響較大。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、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。

　　正極材料占有較大比例(正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1)，因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。

　　當(dāng)前動(dòng)力電池市場(chǎng)上，主流的正極材料只剩下錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰電池三種。它們各有所長(zhǎng)，又有自己的缺點(diǎn)。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，新材料的誕生，升級(jí)和淘汰仍然在進(jìn)行中。

　　正極材料對(duì)鋰電池性能的影響

　　●電芯能量密度

　　每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設(shè)計(jì)和加工制作過程中的振實(shí)密度也對(duì)電芯成品的能量密度產(chǎn)生影響。

　　●電芯功率密度

　　不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。材料的一些細(xì)節(jié)，作為輔助因素，也會(huì)對(duì)功率特性造成影響。比如，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來影響鋰電池的功率密度。

　　●電芯循環(huán)壽命

　　影響電芯循環(huán)壽命的因素很多，與正極材料相關(guān)的，主要有正極材料活性物質(zhì)在循環(huán)使用中的損耗，以及充放電過程中，材料結(jié)構(gòu)的崩壞引發(fā)的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質(zhì)成分，比如單質(zhì)鐵和三價(jià)鐵，都會(huì)與電解液相互作用，產(chǎn)生不良副反應(yīng)，或者造成內(nèi)部微短路。

　　隨著新能源汽車對(duì)高能量密度正極材料的需求，目前鎳鈷錳酸鋰三元材料已經(jīng)成為最重要、占比最大的正極材料。鋰電產(chǎn)業(yè)還有很長(zhǎng)的一段路要走，新型鋰電池正極材料的研發(fā)也不會(huì)停止腳步。