電化學(xué)電池的應(yīng)用推廣改變了當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)格局，其中，鋰離子電池在動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展迅猛。時(shí)下有關(guān)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(zhēng)論從未停止過，今年，這二者再次被推向風(fēng)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(lǐng)域里，純電動(dòng)汽車占據(jù)C位，而在純電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池里，三元鋰離子電池占據(jù)上風(fēng)，磷酸鐵鋰離子電池次之。其實(shí)在2015年，三元與磷酸鐵鋰的裝機(jī)量比約為3:7，而三元趕超磷酸鐵鋰的時(shí)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(bǔ)貼要求，滿足市民更遠(yuǎn)的出行要。

三元鋰離子電池動(dòng)力汽車

這并不表明磷酸鐵鋰在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域沒有市場(chǎng)。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(huì)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(dòng)力鋰電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于公共交通、物流運(yùn)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(huì)只局限于此。有業(yè)內(nèi)人士推測(cè)，在新能源補(bǔ)貼即將大幅下調(diào)的同時(shí)，政策很可能不會(huì)對(duì)動(dòng)力鋰電池續(xù)航能力實(shí)行新的規(guī)定，而續(xù)航能力已經(jīng)達(dá)到要求并有資質(zhì)的磷酸鐵鋰離子電池公司將重新?lián)屨疾糠制囀袌?chǎng)。

動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域之外，儲(chǔ)能市場(chǎng)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(chǔ)能項(xiàng)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(zhǎng)。由此可見，磷酸鐵鋰離子電池的特點(diǎn)更符合儲(chǔ)能行業(yè)的應(yīng)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(chǎng)的主流，誰是最強(qiáng)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?yàn)楦吣芰亢透吖β?，同時(shí)這也是電子產(chǎn)品終端不斷升級(jí)換代以及新能源電動(dòng)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(guān)技術(shù)，開發(fā)新型鋰離子電池材料，才能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)上升與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)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(yīng)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(dǎo)率以保證良好的倍率性能；

（3）良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

（4）在較寬電壓范圍內(nèi)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；

（5）較易制備，環(huán)境友好且價(jià)格適中。

三元正極材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）具有比容量高、結(jié)構(gòu)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(rèn)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(huì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但會(huì)降低容量。三種過渡金屬的含量決定了材料的各項(xiàng)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(shí)達(dá)到最優(yōu)，要取舍，公司在生產(chǎn)過程中可以適當(dāng)?shù)慕档蚇i含量，提高Co、Mn的占比，以增強(qiáng)循環(huán)性能，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。