锂电池正极材料的主要特点及其应用前景

罗腾

摘要：

锂电池是当今社会生产生活当中必不可少的事物，锂电池在人们的生产生活当中发挥着巨大的作用，因此必须要针对锂电池开展相关研究。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，其中正极材料在锂电池的总成本中占據40%以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。本文针对锂电池正极材料的主要特点及其应用前景展开研究，为锂电池正极材料的健康发展提供指导和借鉴。

关键词：

锂电池;正极材料;特点;应用前景

中图分类号：

TM912

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0108-01

现代社会当中电脑、手机等科技产品为人们的生活带来了极大的便利，这些电子产品都需要使用电池，而说到电池时，锂电池又是这些产品几乎都在使用的电力储存方案。鉴于锂电池在现代电子产品当中的广泛应用，有必要针对锂电池进行研究，为锂电池行业的快速发展提供指导。

1电池方案分类及电池行业现状

一次性电池。一次电池就是我们俗称的干电池，即只能进行一次放电的电池。

二次电池。可以进行多次放电充电的电池，包括：铅酸电池、锂电池等。

太阳能电池。利用太阳能，将太阳能转化为电能的电池，包括：多晶硅电池、非晶硅薄膜电池等。

燃料电池。将燃料的化学能转化为电能的电池实际上只有放电功能而不具备储存电能的功能。

在以上几种电池方案当中，一次电池只能经过一次放电，一般使用在干电池当中，在生活当中常见的应用场景有遥控器等产品当中。太阳能电池作为一个独特的发展方向，也可以作为一些行业的电池解决方案，但是由于其能量不稳定的特点，导致这种方案在电子产品电池解决方案当中不会采取这一方案。而锂电池方案与其他几种主要电池解决方案相比具有能量密度高，性能好的特点，正在逐渐成为一些现代科技产品的首选电池解决方案。

2锂电池正极材料的发展现状

目前主要的锂电池正极材料有：层状结构的钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰酸锂和镍锰钴酸锂三元材料，尖晶石型的锰酸锂，橄榄石型的磷酸铁锂等锂锰氧化物。

2.1钴酸锂。钴酸锂在生产工艺方面具有一些天然的优势，因为其生产加工工艺和自身的稳定性等特点促使其具备一些天然的优点。使用钴酸锂的锂电池，其工作电压较为稳定、能够进行大电流状态下的充放电过程，且其生产过程安全稳定，这一锂电池正极材料解决方案也得到了业界的一致好评。随着技术的成熟，钴酸锂电池的使用寿命可达1000次，无论是从生产还是使用层面，这一正极材料都具有明显的优势。

2.2三元材料。由于钴酸锂价格的过高，导致人们一直在致力于研究其他材料来实现对钴酸锂的替代。随着层状嵌锂多元过渡金属复合型正极材料的迅速发展，人们对于这一新的正极材料解决方案的信心越来越足。由于国际市场对这一材料的逐渐认可，导致我国一些企业也在逐渐加大对这一材料的购买和研究力度，与钴酸锂相比较，在价格、环境友好性、安全性等方面都对我国一些企业产生了较大的吸引力。

2.3锰酸锂。与前面的两种选择相比，锰酸锂安全性好、耐充性好，而且锰原料资源丰富、价格较为低廉，在正极材料市场上也受到了一些企业的喜欢。目前一些国内的企业也都在针对锰酸锂这一性价比较高的正极材料解决方案进行研究和完善，借此实现锂电池技术的突破。

2.4磷酸铁锂。在动力电池行业当中，由于动力电池对于能量密度和价格的要求，在这一行业当中，企业更倾向于采取磷铁酸锂这一材料方案。动力电池之所以选择这一方案是因为这一材料的年产能较高，所以价格较低，而且这一材料的安全性较高能够满足动力系统的要求。但是因为这一材料的电阻较大，会加大对电能的消耗。

3锂电池正极材料的发展前景

由于锂电池技术是解决现代科技产品较好的电池解决方案，因此国际市场上，关键的锂电池正极材料核心技术掌握在一些寡头手中。随着我国近些年的快速发展，国内一些企业在资金、技术基础等方面都有了一定的积累，随之也出现了一大批的市场竞争者，一些优质的企业得以逐渐发展起来。

锂电池正极材料技术作为锂电池材料的关键技术，可以分为小型锂电和动力锂电正极材料两个方向。小型锂电正极材料的应用方向主要包括：电脑、手机等一些生活当中主要使用的电子产品当中，这些电子产品的电池储存量相对来说要小一些。锂电池作为这些电子产品的主要电力解决方案，小型锂电池正极材料在这些领域的应用前景十分光明。其次，锂电池正极材料的另一个主要方向就是动力锂电正极材料方面。当今社会人们对于传统能源汽车的危害已经有了越来越深的认识，人类目前正在积极发展新能源汽车，其中，电动汽车作为一个重要的发展方向对于汽车行业的发展来说是十分重要的。电动汽车的主要动力源为电力，而锂电池作为目前市场当中较为成熟的电池供应方案自然也会成为汽车行业的电池解决方案首选，锂电池正极材料技术在这一领域同样发展潜力巨大。

结语：随着现代社会对于锂电池需求量的增长，无论是从小型电力需求和动力需求层面来看，锂电池正极材料技术的发展前景十分巨大，必须要针对锂电池正极材料的特点和作用开展相关研究，实现锂电池技术的不断进步。

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