鋰離子電池領域的"最強王者"是磷酸鐵鋰還是三元呢?

電化學電池的應用推廣改變了當下的產(chǎn)業(yè)格局，其中，鋰離子電池在動力和儲能領域發(fā)展迅猛。時下有關兩大熱門鋰離子電池磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池孰輕孰重的爭論從未停止過，今年，這二者再次被推向風口浪尖。

磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池分庭抗禮

在新能源汽車領域里，純電動汽車占據(jù)C位，而在純電動汽車動力鋰電池里，三元鋰離子電池占據(jù)上風，磷酸鐵鋰離子電池次之。其實在2015年，三元與磷酸鐵鋰的裝機量比約為3:7，而三元趕超磷酸鐵鋰的時間是在剛剛過去的2018年，重要原因就是三元電池愈發(fā)突出的續(xù)航能力符合政策補貼要求，滿足市民更遠的出行要。

三元鋰離子電池動力汽車

這并不表明磷酸鐵鋰在動力鋰電池領域沒有市場。一月份，比亞迪表示，公司乘用車都將換裝三元電池，而客車將會繼續(xù)使用磷酸鐵鋰離子電池。由此可見，基于安全性和穩(wěn)定性，在動力鋰電池領域，磷酸鐵鋰會更加廣泛地應用于公共交通、物流運輸?shù)刃袠I(yè)。

三元鋰離子電池

然而，磷酸鐵鋰離子電池不會只局限于此。有業(yè)內人士推測，在新能源補貼即將大幅下調的同時，政策很可能不會對動力鋰電池續(xù)航能力實行新的規(guī)定，而續(xù)航能力已經(jīng)達到要求并有資質的磷酸鐵鋰離子電池公司將重新?lián)屨疾糠制囀袌觥?/p>

動力鋰電池領域之外，儲能市場的崛起也給了鋰離子電池更好的出路。無論是大型還是小型的儲能項目，不僅要求鋰離子電池容量大，還要求安全、穩(wěn)定和壽命長。由此可見，磷酸鐵鋰離子電池的特點更符合儲能行業(yè)的應用。

磷酸鐵鋰離子電池

在這樣的條件下，三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池分庭抗禮的局面仍將是未來鋰電市場的主流，誰是最強王者目前來看還不能輕易下定論。

目前鋰離子電池的重要發(fā)展方向為高能量和高功率，同時這也是電子產(chǎn)品終端不斷升級換代以及新能源電動汽車行業(yè)發(fā)展壯大的必然要求。

因此，唯有繼續(xù)完善現(xiàn)有鋰離子電池相關技術，開發(fā)新型鋰離子電池材料，才能適應經(jīng)濟上升與環(huán)境保護相協(xié)調的發(fā)展潮流。

1、三元正極材料特性

理想的正極材料需具備如下特性。

（1）存在具有較高氧化還原電位且易發(fā)生氧化還原反應的過渡金屬離子，以保證鋰離子電池較高的充放電容量及輸出電壓；

（2）較高的電子及鋰離子電導率以保證良好的倍率性能；

（3）良好的結構穩(wěn)定性；

（4）在較寬電壓范圍內具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；

（5）較易制備，環(huán)境友好且價格適中。

三元正極材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）具有比容量高、結構穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好和成本較低的特性。LiNi1-x-yCoxMnyO2材料可認為由Co層被Ni和Mn部分取代而來。Ni含量上升能夠提高材料容量但會降低循環(huán)性能和穩(wěn)定性，Co含量上升可以抑制相變并提高倍率性能，Mn含量上升有利于提高結構穩(wěn)定性，但會降低容量。三種過渡金屬的含量決定了材料的各項性能，首次放電容量、容量保持率、比容量和熱穩(wěn)定性等性能無法同時達到最優(yōu)，要取舍，公司在生產(chǎn)過程中可以適當?shù)慕档蚇i含量，提高Co、Mn的占比，以增強循環(huán)性能，延長產(chǎn)品壽命。