2022年行业分析锂电池正极材料现状及未来技术走向

锂电池正极材料现状及未来技术走向

湘财证券近日举办了锂行业报告会，邀请了北京高校其鲁教授作了《锂电池正极材料产业化现状及将来前景》的报告，并就相关问题进行了沟通。

1、会议报告要点：

锂电池的平安性、牢靠性问题是产业化过程中打算性的问题锂电池平安性问题是它本身内部的因素导致的。锂电池的构成材料主要有正极材料、负极材料、隔膜、电解液等，正极材料对平安性影响特别大。锂电池的结构打算了使用的材料与传统的干电池、一次电池是不一样的。锂电池是高容量、高电压、高能量密度的电池。高能量密度是由于高电压、高容量导致的，高电压就使得传统的电池技术无法使用；电解液使用的是一种非质子性的、非水溶液性质的耐高压的有机电解液，隔膜材料都是用的高分子材料，负极材料都是用的碳质的负极材料。这些物质在空气当中都是特别易燃的。这就是锂电池的平安性问题的一个最主要的缘由。北京奥运会50辆使用盟固利锰酸锂电池的公交车圆满完成奥运任务后又在北京的市区内运行了两年多，一切都正常；上海世博会的更大规模的120辆电动车也根据我们估计的正常在运行，没有消失平安性问题。电动公交车、出租车、普及到家庭用车就是时间的问题了。当然电池需要做得更平安，由于内部的因素还没有完全消退掉爆炸的因素，目前运行的时间和规模还不足以证明平安性问题都解决了。

各种正极材料将来进展方向构成锂电池的各种各样材料里面，正极材料是特别重要的。对于正极材料，钴酸锂是目前便携式电子产品电池主要用的材料、尖晶石结构的锰酸锂是我们北京奥运、上海世博电动公交车上使用的正极材料，镍酸锂是高功率的材料，现在主要用到混合动力车、电动工具上的正极材料。这三种正极材料在过去的20年中，钴酸锂依旧起着重要的作用，今后的锰酸锂和镍酸锂会进展的比较快。还有一种正极材料磷酸亚铁锂，我们没有把它作为一个进展的重点。对尖晶石锰酸锂和磷酸亚铁锂的特性做个比较：（1）电压。锰酸锂的充放电电压都比磷酸亚铁锂高多了，这是一个很重要的特性。将来电池进展的趋势就是做的更小更轻，如何实现这一点，很重要的一点就是电压要高，电压高能量密度就高了。从能量密度方面考虑，锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂的体积能量密度和重量能量密度都是有着明显的优势的。

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打算将来锂离子二次电池的几点因素：价格、平安性、重量和体积将来锂离子二次电池的进展要求更廉价更能够被消费者接受的价格，才会有更好的市场前景；在电动汽车上使用的电池是不允许消失平安性问题的；将来动力锂电池重量和体积要向更小更轻进展。

2、将来的电池走向：

一个是纯电动车的电池叫做高容量的电池，一是混合电动车用的电池叫做高功率的电池。这两个是小型锂电之外将来进展最快的电池。

与多元材料电池相比，磷酸亚铁锂电池无法解决大电流充放电问题，因而在混合动力汽车应用存在劣势。

将来关注的几点技术动向

1、开发更高电压的尖晶石锰酸锂材料。

4.5伏以上的尖晶石材料作为第2代材料会在以后推出。

2、负极材料也是很重要的。从理论上讲，锂金属作为负极材料具有最高的容量密度，但是锂金属还有肯定的缺陷，现在还无法用到锂电池上去。现在都是用碳做负极材料，容量只有锂金属的非常之一，假如过渡到锂金属的负极材料，负极材料的容量就可以提高10倍，将来电池就可以做得更小更轻。我们现在做出来的负极材料，容量远远高于现在的碳，稳定性也很好。

3、电池技术。锂电池从商业化应用到今日，技术没有发生太大的变化，传统的思路导致了电池很难在容量上有更大的突破。新的思路可以采纳非化学的其它的思路做电池极片。非传统技术做电池极片，可以做到现在的1／3甚至更薄的厚度，质量更小，就为大幅度提高容量密度铺平道路。一种新型的氧化物负极高功率电池充放电1