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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划特斯拉,锂电池正极材料锂离子电池正极材料锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括正、负极材料、电解质、隔膜等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。XX年第九期产业趋势中，我们曾为读者展示过几种主要的锂离子电池负极材料，本期我们将对锂离子电池正极材料进行介绍。衡量锂离子电池正极材料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评估：?正极材料应有较高的氧化还原电位，从而使
2、电池有较高的输出电压锂离子能够在正极材料中大量、可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有较高的比容量在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发生变化，以保证电池良好的循环性能在锂离子的嵌入/脱嵌过程中，正极的氧化还原电位变化应尽可能小，使电池能够平稳地充放电正极材料应有较高的电导率和锂离子扩散系数，便于电池快速充放电正极材料不与电解质等发生附反应价格便宜，对环境无污染目前获得广泛应用的锂离子电池正极材料体系主要包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、锂镍锰钴氧三元材料、磷酸铁锂等，其中，磷酸铁锂和锂镍锰钴氧三元材料是储能领域最常见的两种动力锂离子电池正极材料。此外，尖晶石锂镍锰氧化物、富锂材料等在技术上也较
3、为成熟，具备了商业化推广的条件。几种主要的锂离子电池正极材料的比较如下表所示。表：几种锂离子电池正极材料比较资料磷酸铁锂循环性能稳定、安全性好、放电平台平稳、材料价格低廉、环境友好等优点，已经成为应用最广泛的一种动力锂离子电池正极材料。然而磷酸铁锂仍然存在着致命的弱点：一是电导率低，大电流放电性能较差；二是振实密度低，电池容量和能量密度低。前者限制了材料在高功率、快速充放电方面的表现，后者则在相同储能容量的情况下增加了电池的空间和重量。为解决电导率低的问题，一般会对磷酸铁锂进行改性处理，常见的改性方法包括表面包覆碳、金属离子掺杂、纳米化等。目前先进的磷酸铁锂生产技术主要掌握在美欧等国的电池企业
4、中，例如A123的纳米磷酸铁锂电池已经应用在夏威夷毛伊岛风电场储能项目、南加州爱迪生公司Tehachapi风电场储能项目等多个项目中，Saft也为法国VENTEEA智能电网项目、德国北海岸佩沃姆岛智能电网项目等提供磷酸铁锂电池。随着电动汽车和储能技术的前景不断看好，国内的锂离子电池企业也加快了磷酸铁锂动力电池生产和研发的步伐。锂镍锰钴氧三元材料是近年发展起来的一种新型锂离子电池正极材料，具有能量密度高、循环性能好、适合高倍率应用等优点。随着以三元材料为正极的松下锂离子电池成功应用于特斯拉电动汽车上，这类材料受到了越来越多的关注。在这类材料中，钴、镍、锰三种元素协同作用，不仅集中了LiCoO2、
5、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点，而且性能好于任一单一组分：钴元素能够有效稳定材料的层状结构，增强材料的循环性能；镍元素有助于提高材料的容量；锰元素既降低了材料成本，又提高了材料的安全性和稳定性。根据制备条件的不同，可以得到不同元素配比、不同性能表现的三元材料，其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、等都比较常见。目前这种材料的制造成本仍然较高，需要不断优化工艺和元素配比，在倍率、稳定性和能量密度之间寻求平衡。钴酸锂电子消费品普遍采用其为正极材料的锂离子电池，但由于钴元素储量有限、价格昂贵、易污染环境，并不适合作为动力电池大规模应用于储能系统。镍酸锂虽然比钴酸锂拥有更高的比容量，但
6、是热分解温度低、结构易变化等问题却会给电池埋下极大的安全隐患，因此，镍酸锂材料很少单独使用。锰酸锂呈尖晶石结构和层状结构，因锰资源丰富、廉价而受到广泛的关注。然而材料在电解液中缓慢溶解、晶体结构反复变化等问题使得锰酸锂的应用范围有限，日韩的一些锂电池企业正在通过掺杂等方式优化电池的性能。未来，随着电动汽车和储能系统不断推广和普及，大容量、长寿命、高功率、低成本必将成为锂离子电池的发展方向。目前，众多锂离子电池生产厂商正在围绕改善正极材料的电化学性能、降低生产成本和环境危害做出努力，CNESA将对相关进展进行持续跟踪和关注。动力电池材料比拼：比亚迪锰vs特斯拉石墨烯导读密度不输三元材料？比亚迪下
7、代电池技术锁定磷酸铁锰锂关键词：电池技术新能源汽车动力电池密度不输三元材料？比亚迪下代电池技术锁定磷酸铁锰锂在8月3日湖南韶山召开的由中科招商投资管理集团有限公司主办的中国新能源汽车产业三基工程会议上，比亚迪股份有限公司总裁王传福接受了媒体专访，他认为，比亚迪秦这款车市场预期远远超出了他们的预估，给产能带来很大压力；在新的电池技术上，比亚迪一直在进行新电池、新材料的研发。在新能源车的产能上比亚迪是如何安排的，能不能适应市场的需要？比亚迪现在使用的是磷酸铁锂技术路线，下一步其它技术路线如何选择？王传福回答说，比亚迪现在正在遇到产能的瓶颈，因为对市场的预估有些小心谨慎，没有判断出比亚迪秦这款车市场
8、如此的火爆，所以，现在的产能远远跟不上供应。现在比亚迪秦已销售了6000余辆，现在每个月的产能是1000辆，但每个月的订单数量在3000至4000辆左右，超出了产能的3至4倍，这就出现了比亚迪秦市场供应的严重短缺。这也说明新能源车的市场拐点已经到来了。现在比亚迪也在积极布局，应对这样的市场状况，至少在明年早些时候能够解决市场供应的问题。说到电池材料技术路线问题，比亚迪现在是磷酸铁锂的方向，未来也会研究其它的技术。我们现在研究的就是在磷酸铁锂路线下的改进型，叫磷酸铁锰锂，就是在材料里面添加锰元素。这种电池的能量密度已经达到了三元材料的密度。另外，我们考虑电池的技术路线，也是从材料的矿物质多少出发
9、的。三元材料中的钴是相对稀有的金属，地球上储藏量有限，这就造成有这个元素的电池价格会下不来。而我们选择的磷酸铁锰锂，这些元素在地球上很富有，不会存在枯竭的那一天，所以，我们从经济性上来考虑，就选择了这个路线。当然，随着电池技术的不断发展，我们也有可能选择其它技术路线。石墨烯或成特斯拉电池理想候选材料特斯拉CEO马斯克在接受英国汽车杂志采访时表示，目前正在研究高性能电池，特斯拉汽车很快将能行驶805公里，相比目前增长近70%。特斯拉对电池技术的革新，将引发市场对提升锂电池能量密度材料的关注。石墨烯具有高导电性和良好的柔韧性，是柔性储能器件的理想候选材料之一。柔性屏、锂电池、超级电容是石墨烯短期最
10、具吸引力的三个应用领域。柔性屏将给消费电子领域带来革命性变化，手机与平板电脑实现完美统一；石墨烯可用于锂电池的负极复合材料和导电添加剂，锂电池比容量可以从370mAh/g提升到540mAh/g，同时大幅提升电池充放电速度；超级电容器的正负极换成石墨烯后，可大幅提高其比电容密度和额定电压，同时降低电容器的等效电阻。对于锂电池而言，电极材料是决定其能量密度的关键因素。目前锂电池负极材料的主要种类有天然石墨，人造石墨，中间相炭微球及其他类型，石墨类负极材料仍然占据主流地位。由于现有技术限制，当前主流负极材料并不能大幅提高锂电池能量密度，负极材料市场急需高效的新型材料。公开资料显示，近年来石墨烯等新型
11、负极材料的研发与应用，开始受到业内的关注。石墨烯是一种新型材料，是已知材料中最薄的一种。由于它的电阻率低，电子迁移的速度极快，表面积大和电性能良好，被科学家认为是锂离子电池的理想电极材料。研究证明，将石墨烯应用于锂离子电池负极材料中，可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯可阻止复合材料中纳米粒子的团聚，缓解充放电过程中的体积效应，延长材料的循环寿命。粒子在石墨烯表面的附着，可减少材料形成SEI膜过程中与电解质反应的能量损失。近年来，国内高校和研究机构进行了石墨烯材料的研究工作，企业也开始推进石墨烯负极材料的产业化进程。XX年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立，将生产
12、用于锂电池负极材料的石墨烯。XX年4月，大连丽昌新材料有限公司建成了全自动石墨烯负极材料生产线，年产能达300吨。机构预计，随着石墨烯技术的突飞猛进，石墨烯的特性将提升锂电池的能量密度，进而解决电动汽车的续航里程问题。动力锂电池材料路线之争中日韩三元材料大战在在尝试了市面上超过300种电池后，特斯拉才认定三元锂电池。特斯拉电池技术总监KurtKelty给出的理由是：能量密度更大且稳定性、一致性更好；可以有效降低电池系统的成本；尺寸小但可控性和安全性都不断提高。事实证明，KurtKelty的选择绝对正确。在特斯拉从首款车型Roadster向目前(转载于:写论文网:特斯拉,锂电池正极材料)最风靡的
13、ModelS“转型”的4年时间里，电池组成本已经下降了约44%，并且会继续下降。现在，MODELS续航里程能够达到486公里，电池容量达到85kWh，采用8142个的松下18650型电池。工程师们将这些电池以砖、片形式逐一平均分配，最终组成一整个电池包，放置于车身底板。就在7日，特斯拉发布今年第一季度财报，首席执行官马斯克说，特斯拉与松下达成协议，将建造一座耗资约50亿美元的超级锂离子电池厂。当特斯拉MODELS在高速公路上飞驰的时候，各方对三元锂电池的关注度也以几何级数飞增。三元聚合物锂电池#e#是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂
14、、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，在笔记本电池领域广泛被使用。“用苹果和安卓的都是好孩子，因为每天必须按时回家?充电。”这个流传甚广的段子不仅调侃了当下人们对电子产品严重的依赖性，更有意思的是，它还折射了一种科技界的流行症对电池容量小、充电次数频繁的焦虑。焦虑症蔓延的时候，特斯拉出现了，还带来一个救星：三元锂电池。“旋风”突袭之前，有关电池以及充电问题的讨论被不断放大，篇幅远远超过特斯拉汽车的其他性能。但很快，当特斯拉最知名车型MODELS采用三元锂电池的消息传出，整个电池业豁然开朗。大而化小。这款应用于电动汽车的技术，适时缓解了从智能手机到可穿
15、戴设备，甚至充电宝等小型电子产品的“充电焦虑症”。锂电池，也正式迎来三元材料时代。正极材料锂电池之心我们的手机里、手表里、平板电脑里，锂电池无所不在。这种在当代被广泛应用的产品，据考证灵感最早来源于爱迪生。他曾使金属锂和二氧化锰发生作用，产生放电反应。经过这么多年的技术发展和改进，今天，一颗合格锂电池的基本组成包括外壳、正极材料、负极材料、隔膜、电解液等。其中，正极材料对于锂电池的能量密度、安全性、循环寿命等起着决定性作用，占锂电池成本的40%，其技术发展也变得尤为关键。目前，主流的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及镍钴锰酸锂三元材料等。就能量密度、成本、安全性、热稳定性和循环寿命来看，上述主流正极材料的表现各有千秋，这也导致动力锂电池正极材料技术路线出现分化。但无论如何，对锂电池而言，钴金属是必不可少的材料。不过，金属钴一方面价格高昂，一方面存在毒性，无论技术领先的日韩企业还是国产电池厂商近年来都致力于电池“少钴化”。在这种趋势下，以镍盐、钴盐、锰盐为原料制备而成的镍钴锰酸锂三元材料渐渐受到推崇。从化学性质角度出发，三元材料属于过度金属氧化物，电池的能量密度较高。尽管在三元材料中，钴的作用仍不可缺少，但质量分数通常控制在20%左右，成本显著下降。而且同时兼具钴酸锂和镍酸锂的优
