磷酸铁锂正极材料的基本介绍与其他的对比优
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目前常见的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂和三元。磷酸铁锂在自然界中以磷铁锂矿的形式存在,具有有序的橄榄石结构。磷酸铁锂电池的应用领域有:电动工具类、储能设备、大型电动车辆、轻型电动车辆、小型设备和移动电源,其中新能源电动车用磷酸铁锂约占磷酸铁锂总量的45%。
磷酸铁锂的规模化的生产工艺可以分为固相法与液相法两类。固相法与液相法各有优劣。固相法的主要优势在于工艺步骤简单,压实密度较高;但需要两步烧结,成本较高,同一批次产品的粒径大小也较难控制。而液相法产品粒径均一,批次稳定性好;但压实密度较低。目前大部分采用的固相法。
钴酸锂是最先用于商业化的正极材料,电压高、振实密度高、结构稳定、安全性好,但成本高,主要用于电子产品。其缺点在于核心材料钴元素稀少。三元材料根据镍钴锰的含量不同,容量和成本有所差异,整体能量密度高于磷酸铁锂和钴酸锂。镍含量越高、钴含量越低,克容量越高,初始原材料成本越低。三元正极充分结合镍钴锰三种元素的特性,在能量密度、安全性能方面有了较大的提升。
磷酸铁锂正极磷酸铁锂与三元有明显差异,它的优势在于安全性好;劣势是系统能量密度低。在供应格局上,磷酸铁锂对应新能源用车,而在新能源乘车的装机份额逐渐被三元取代。磷酸铁锂的系统能量密度随技术突破不断提升,里程问题逐渐缓解。安全性能更好的磷酸铁锂将更受市场青睐。
磷酸铁锂成本低于三元。和三元相比,磷酸铁锂成本较低;磷酸铁锂的使用成本显著优于三元,并且由于不含钴镍等贵重金属,磷酸铁锂价格幅度远小于三元材料,便于成本管控。
综上所述,磷酸铁锂材料与其他锂电池正极材料相比,介于两者中间,更具有安全、环保、廉价、循环寿命长、高温性能好等优点,是最理想的锂离子电池正极材料之一。
磷酸铁锂正极