内容摘要：目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力；三元材料和锰酸锂主要在小型锂电中应用。
目前正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰钴三元材料,尖晶石型的锰酸锂,橄榄石型的磷酸铁锂等。中国目前正极材料主要包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂。
主要正极材料性能各有优劣 | ||||
正极材料 | 钴酸锂 | 三元材料 | 锰酸锂 | 磷酸铁锂 |
材料成本 | 高 | 低 | 很低 | 低 |
加工性能 | 最好 | 较好 | 差 | 最差 |
压实密度(g/cm3) | 3.7-4.3 | 3.5-3.7 | 2.8-3.1 | 2.1-2.4 |
比容量(mAh/g) | 145 | 155 | 110 | 130 |
放电电压(V) | 2.7-4.3 | 2.7-4.3 | 2.7-4.3 | 2.5-3.8 |
放电倍率比(1C/0.2C) | 0.95 | 0.9 | 0.95 | 0.9 |
150次循环容量保持率 | >90% | >90% | >80% | >80% |
首次不可逆损失 | 5% | 10% | 5% | 15% |
高温性能 | 好 | 好 | 差 | 好 |
安全性 | 差 | 好 | 好 | 好 |
应用领域 | 小电池 | 小电池（主）/小型动力电池 | 动力电池（主）/小电池 | 动力电池/超大容量电池 |
资料来源：产业信息网整理
主要正极材料优缺点比较
优点 | 缺点 | |
钴酸锂 | 工作电压高： 充放电电压平稳； 比能量高； 生产工艺简单 | 价格昂贵； 抗过充电性能差； 循环寿命较低； 有污染性 |
三元材料 | 电化学性能稳定; 放电电压范围宽； 比能量高； 循环性能好； | 价格随钴的价格上下浮动大； 有污染性； 制作用金属材料钴稀缺 |
锰酸锂 | 锰资源丰富，价格较低； 安全性高； 教容易制备 | 充放电过程中结构会逐渐改变，导致容量衰减，寿命降低；较高工作温度下会溶解 |
磷酸铁锂 | 最环保，铁资源丰富； 循环寿命最长，电池放电深度利用范围宽； 高温稳定性好，安全性最好 | 本征电导率低，低温性能差； 电池能量密度一般； 掺杂、包覆的合成工艺，生产技术门槛高、批次稳定性较差 |
资料来源：产业信息网整理
目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力；三元材料和锰酸锂主要在小型锂电中应用,在日本与韩国其作为动力电池的技术较为成熟;磷酸铁锂在国内在动力电池领域应用，并且是未来储能电池发展的方向。
正极材料的应用领域分化明显
应用领域 | 应用举例 | 应用要求 | 主要正极材料选择 |
小型锂电 | 传统3C领域等 | 能量密度高、循环性能一般、安全性好、成本一般 | 钴酸锂、三元材料、锰酸锂 |
动力锂电 | 电动工具、电动自行车和电动汽车等领域 | 安全性好、能量密度高、循环性能好、成本低 | 磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂 |
储能锂电 | 基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域 | 循环性能好、安全性好、能量密度一般、成本低 | 磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂 |
资料来源：产业信息网整理
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