登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1.引言
锂离子电池中正极材料所占成本约为40%,负极仅占5%左右,可见正极材料在锂离子电池中的重要地位。正极材料主要分为三大类,分别是层状结构、尖晶石结构和橄榄石结构。尖晶石结构和橄榄石结构的代表性材料分别是LiMn2O4和LiFePO4,层状结构的代表材料则为LiMO2(M=Ni、Co、Mn)以及三元材料。
2.三元正极材料简介
1999年来自新加坡国立大学的ZhaolinLiu[1]等人首次提出不同组分的三元层状Li(Ni,Co,Mn)O2材料,通过Ni-Co-Mn的协同作用,结合了LiCoO2循环性能好,LiNiO2高比容量和LiMnO2成本低安全性能好的优点。
从图1中可以对三元正极材料的性能做个大致了解
图1几种正极材料性能对比图
就电动汽车来说,要想跑得更远,就必须有更高的电池能量,相比于广泛应用于动力电池的LFP来说,三元材料有更高的能量,在提高续航能力方面很有前景。目前行业内电动汽车价格居高难下,动力电池的造价很高是重要原因之一,它的价格几乎占了整车的一半。三元正极材料具有更长的寿命,使动力电池可以使用的更久,从而提高电动汽车的性价比。然而,去年1月国家叫停了三元锂离子电池在客车上的使用,主要是出于三元材料安全性能不稳定的考虑。毕竟,在知识爆炸的今天,没有什么能阻挡人们对新科技的探索,除了安全问题。
随着Ni-Co-Mn三种元素比例的变化,大致将三元材料分为两类,Ni:Mn等量型和富镍型。前者的Co为+3价,Ni为+2价,Mn为+4价,Mn不变价起稳定结构的作用,Ni在充电时失去2个电子,保持材料的高容量特性。为提高电池容量,增加Ni的含量,称为富镍型,这类材料中Co为+3价,Ni为+2/+3价,Mn为+4价。充电电压低于4.4V(相对于Li+/Li)时,Ni+2/+3被氧化,形成Ni+4;继续充电,在较高电压下,Co3+参与反应生成Co4+。在4.4V以下充放电时,Ni的含量越高,材料可逆比容量越大。用Al3+替代Mn4+形成的NCA也属于高镍三元材料,Al3+和Mn4+一样价态不变起稳定结构的作用,Co含量影响材料离子导电性,含量越高充放电倍率性越好。图2[2]把不同组分三元材料的性能进行了对比。
图2不同组分三元材料放电比容量、热稳定性和容量保持率的关系
从图中可以看出,随着Ni含量增高,放点比容量由160mA˙h˙g-1增加到了200mA˙h˙g-1以上,同时热稳定性和容量保持率有所降低。
3.三元材料存在的问题
Ni含量增加带来的影响
通过增加三元材料中Ni的含量,可以提高电池的容量。然而,循环性、热稳定性却随之变差。当Ni含量增加时,会在氧化还原过程中伴随相变的发生,造成容量的衰减。Ni含量增加还降低了热分解温度,使放热量增加,造成材料热稳定性变差。对于高镍Li[NixCoyMnz]O2材料,x>0.6的材料很容易于空气中CO2和H2O反应生成Li2CO3、LiOH前者是造成气胀的元凶,后者会与电解液中的LiPF6反应。x的数值更高时,带来的影响更严重。
与电解液的匹配
在电解质和正极材料的界面处的反应和电荷传输会影响锂离子电池的性能,活性材料的腐蚀和电解液的分解将严重影响电荷在电极/电解液界面的传输。
表面反应不均匀
来自韩国科学技术研究院的SooyeonHwang[3]等人研究发现,NCA在充电过程中结构会发生变化,粒子表面的Li更容易脱出,造成表面的晶体和粒子结构变得不均匀,这种变化会使材料发生快速的容量衰减和阻抗上升。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,5月19日,天力锂能集团股份有限公司发布股东减持股份的预披露公告。持有天力锂能集团股份有限公司股份7,692,307股,占公司总股本比例6.48%的股东安徽高新投新材料产业基金合伙企业计划自本公告披露之日起15个交易日后的未来3个月内以集中竞价方式、大宗交易方式减持本公司股份不超过
2024年,中国锂电池材料行业在产能结构性过剩与需求增速减缓的多重压力下,交出了一份“量增价跌”的答卷。GGII统计了2024年中国38家主要锂电材料上市企业财务数据,以剖析行业发展态势。01行业全景:营收普降,利润分化加剧2024年,中国锂电材料企业整体业绩承压,四大主材营收合计均出现下滑,其中正
北极星储能网获悉,5月8日,振华新材发布关于2024年度“提质增效重回报”行动方案的评估报告暨2025年度“提质增效重回报”专项行动方案。其中指出,多元化产品矩阵及前瞻性技术储备为公司在大增程电池、半固态/固态电池、低空经济、电动两轮车、UPS启停电池、重型商用电动车及储能等市场奠定了坚实的基
尽管磷酸铁锂电池在全球动力市场高歌猛进,三元正极材料产业并未沉寂,反而正经历一场深刻的“转型”。GGII数据显示,今年1-2月,全球磷酸铁锂动力电池的装机份额首次达到49.9%,以微弱优势领先于三元动力电池。尽管如此,两者差距极小,市场竞争格局依然胶着。在此背景下,2025年第一季度,中国三元正
北极星储能网获悉,5月7日,容百科技发布投资者关系活动记录表,公司于2025年5月5日接受106家机构调研。2025年一季度,容百科技实现营业收入29.64亿元,净利润-405万元。在主营正极材料业务的市场开拓方面,取得了一些积极进展。对于美国关税政策对三元材料出货的影响,容百科技表示,受制于关税政策,
2025年,锂电池行业发生关键性转折的一年,多年后回望,也许你会发现2025年将成为诸多技术产品的爆发元年。其中,固态电池、硅碳负极、高压密磷酸铁锂、9系超高镍、磷酸锰铁锂、无极耳大圆柱、兆瓦超充、盐湖提锂、新型钠电池,以及更加安全的锂电池系统,以上10大技术和对应产品将推动新能源产业的快
动力电池出货量同比增长41%,储能电池出货量增长120%。高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2025Q1中国锂电池出货量314GWh,同比增长55%。其中动力、储能电池出货量分别为210GWh、90GWh,同比增长分别为41%、120%。2024-2025Q1中国锂电池出货量(GWh)说明:动力锂电池含乘用车、商用车、工程
北极星储能网获悉,4月25日晚间,振华新材发布公告,公司于2025年4月24日召开董事会和监事会,审议通过了《关于募集资金投资项目重新论证并暂缓实施的议案》。根据该议案,公司将暂缓实施正极材料生产线建设项目(义龙三期)。根据公告显示,义龙三期项目原计划总投资62.45亿元,其中使用募集资金10亿
北极星储能网获悉,4月25日,国轩高科发布2024年度业绩报告。报告称,2024年,公司实现营业收入3,539,181.71万元,同比上升11.98%;实现营业利润128,344.97万元,同比上升31.58%;实现利润总额126,310.97万元,同比上升33.22%;实现净利润115,413.42万元,同比上升19.09%,其中,实现归属于母公司所有
芳源股份17日公告,决定终止投资不超过30亿元的“电池级碳酸锂生产及废旧磷酸铁锂电池综合利用项目”,并将在股东大会审议通过本次终止投资事项后办理后续芳源锂业注销等有关事项。公告称,该决定旨在优化资源配置、降低经营风险,提高公司运营效率,不会对公司业务发展产生不利影响。历时两年,战略性
日韩企业将指望以大圆柱电池弯道超车。海外电动化集中押注,大圆柱电池风潮愈演愈烈。4月初消息,三星SDI官宣量产新一代46系大圆柱电池,主要供应美国市场,用于微型移动设备应用,完成首批交付后计划扩大供应群体,向电动汽车客户供应;亿纬锂能匈牙利工厂也在近期获得建筑许可,配套宝马的大圆柱电池
宁德时代重新入股江西升华后,双方的合作关系再进一步。这次宁德时代预定了更多磷酸铁锂产能。6月5日晚间,富临精工发布公告,子公司江西升华与宁德时代签署补充协议,对2024年8月达成的业务合作协议进行修订。协议修订后,宁德时代对江西升华的支持力度进一步增强,承诺的采购期间有所延长,采购规模
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
北极星储能网获悉,6月6日消息,盛新锂能在机构调研中表示,公司在印尼新建的6万吨锂盐项目已于2024年投入试生产,目前部分核心客户的认证已进入最后环节,预计第三季度将批量供货。此外,公司非常看好固态电池发展前景,在固态电池关键材料金属锂方面有业务布局,公司金属锂项目已建成产能500吨,超薄
随着全球储能市场需求持续增长,行业竞争日益激烈,终端降本压力不断加大。在此背景下,储能电芯产品正加速从第一代280Ah、第二代314Ah向500Ah+、600Ah+迭代升级,部分头部企业更是已将技术触角延伸至1000Ah+超大容量领域。然而,在136号文推动行业从政策驱动转向价值驱动的关键阶段,行业需要的不仅是
2025年,磷酸铁锂“大洗牌”已经开始。6月2日,中核钛白公告称,拟终止年产50万吨磷酸铁募投项目。钛白粉、磷化工等跨界企业正在加速出局。然而,就在此时头部企业却已经纷纷绑定大单、加大投资。6月3日,湖南裕能宣布定增募资48亿!拟投建各类磷酸盐正极材料。正所谓,几家欢乐几家愁!磷酸铁锂,作为
北极星储能网获悉,近日,升容科技年产2000吨锂电池正极补锂剂项目投产仪式在常德经开区举行,该项目系湖南省首条量产锂电池正极补锂剂全自动化生产线。湖南升容科技有限公司是一家新能源科技创新企业,主要从事锂电池正极补锂剂及高容量正极材料的研发制造。正极补锂剂用于提高锂电池的循环使用寿命、
北极星储能网获悉,6月3日,湖南裕能向特定对象发行股票募集说明书,本次发行股票的发行对象为不超过35名特定对象,向特定对象发行股票的发行数量按照募集资金总额除以发行价格确定,同时不超过本次发行前公司总股本的15%,即不超过113,587,960股(含本数),发行股票募集资金总额不超过480,000万元,
在能源转型与技术革新的浪潮中,远航锦锂顺应行业发展需求,凭借深厚的技术积累与创新实力,推出循环再生系列电芯。这一系列创新产品不仅性能卓越,更为可再生能源的高效利用与广泛应用提供了全新的解决方案,有望引领新能源行业迈向更加绿色、高效、智能的新纪元。远航锦锂与上下游开展深度的技术合作
北极星储能网获悉,5月30日,容百科技在投资者互动平台表示,受益于动力客户上量及小动力新国标政策等方面影响,公司磷酸锰铁锂产品安全性能及性价比优势凸显,现有产能已实现满产满销,预计2026年市场需求将继续大幅提升;同时,目前公司锰铁锂产品已完成快充技术研发,可满足4C以上的快充需求,后续
北极星储能网获悉,6月2日,龙蟠科技发布公告,公告显示,公司控股孙公司锂源(亚太)与EveEnergyMalaysiaSdn.Bhd.(简称“EveEnergy”)签署了《产品供应框架协议》。协议约定,预计将由锂源(亚太)及其关联企业自2026至2030年间合计向EveEnergy及其关联企业销售15.2万吨符合双方约定规格的磷酸铁锂
据外媒报道,近日,三星SDI与通用汽车同意于2027年在印第安纳州合资厂导入电动车用磷酸铁锂电池生产线。原先该厂仅规划生产镍含量超过80%的三元锂电池,现改为并行生产。电池网注意到,3月14日,三星SDI宣布,将通过发行新股筹集2万亿韩元(折合人民币约99.6亿元),用于投资美国和欧洲的工厂以及新技
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
北极星储能网获悉,6月6日消息,此前,德尔股份与浙江省湖州市吴兴区织里镇人民政府签订了相关《投资合作协议》,计划投资约3亿元投资建设新型锂电池中试及产业化项目和智能电机产业化项目。投资合作协议中的“新型锂电池中试及产业化项目”所称的新型锂电池,指公司研发的固态电池。公司拟将前期在日
北极星储能网获悉,6月4日,孚能科技在投资者互动平台上回答公司第二代半固态电池巡航里程的问题。孚能科技表示,新能源汽车续航里程主要由动力电池能量密度及电量决定,与电机效率、车身重量、空气动力学设计等多种因素有关,具体数值因车型差异有所不同。公司第二代半固态电池通过新型氧化物/聚合物
北极星储能网获悉,6月3日消息,福建省科学技术厅等四部门关于组织申报2025年高校产学研联合创新项目的通知,新材料方向包括,锂离子电池、燃料电池等关键材料及工程化技术;电池梯级利用与绿色回收技术;乏燃料后处理技术;先进锂离子电池、动力锂离子电池凝胶聚合物电解质、高离子电导率和高稳定的无
北极星储能网获悉,5月29日,安徽合肥市2025年度第一批科技攻关“揭榜挂帅”先进光伏及新型储能、新能源汽车、新一代信息技术、智能家电(居)主导产业领域榜单发布。其中新型储能共有7家企业的产业项目纳入榜单,总投资5880万元、本次发榜金额3125万元,包括低品味工业余热高效规模化制冰储能系统开发
北极星储能网获悉,雄韬股份5月29日在投资者互动平台表示,60Ah固态电池是公司最新研发的重大成果,通过“原位聚合固态电解质技术”和“电极内部电解质动态成膜固化技术”两大核心技术的突破,彻底消除电池热失控风险,并解决“固-固”界面难题,完美适配数据中心、储能电站、轨道交通等对安全性有严苛
北极星储能网获悉,5月28日,海目星在投资者互动平台上表示,公司深度参与的固态电池技术路线采用氧化物固态电解质和金属锂负极材料,能量密度达450Wh/kg以上,显著高于当前量产的半固态产品,并通过了针刺、高温、低温等极端环境测试,安全性性能得到认证。目前,该固态电池已经运用于亿航智能的载人
北极星储能网获悉,美国麻省理工学院等机构提出了一种具有突破潜力的新技术方案,并通过实验验证了一种新型电池原型装置,其单位重量的能量密度可达当前电动汽车所用锂离子电池的三倍以上。该成果有望推动交通方式向电动化迈进。相关研究成果于27日发表在《焦耳》杂志上。此次的新电池是一种燃料电池。
刚刚过去的CIBF2025中国深圳电池展上,固态电池成为绝对主角,除了多家参展电池企业展出了多款半/全固态电池产品外,相关产业进程更是成为行业关注焦点。除此之外,固态电池概念在资本市场上的热度也持续攀升。如此强劲发展势头下,固态电池产业化进程是否能够提前到来?这一点或许从固态电池发展现状
近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员团队和中国科学院化学研究所张燕燕副研究员合作,在全钒液流电池(VFBs)正极电解液稳定性研究方面取得新进展。团队通过系统研究VFB正极电解液中五价钒离子的溶剂化结构随温度的转化过程,阐明了正极电解液沉淀析出机理,并据此提出了高稳定性钒电
5月20日,《美国化学会会刊》刊发了一则论文显示,中国科研领域在全固态电池失效机制研究方面取得重要突破。中国科学院金属研究所联合加州大学尔湾分校组成的团队,首次在纳米尺度揭示了无机固态电解质中的软短路—硬短路转变机制及其背后的析锂动力学,破解了固态电池短路难题。来源丨北极星电池网受
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!