最新三元電池技術發(fā)展概況
三元電池使用的材料之所以被稱之為三元材料,是因為其中過渡金屬元素主要有三種,目前主流的三元材料主要有兩類:LiNixCoyMn1-x-yO2(NCM) 和LiNixCoyAl1-x- yO2(NCA)。雖然三元鋰電池的容量與鎳含量大小關系比較大,但是三元鋰電池會因為鎳含量的提升,穩(wěn)定性會下降,容易導致事故危險,因此這是制約鋰電池新能源汽車發(fā)展的重要因素之一。
據(jù)相關鋰電池科學文獻報告,現(xiàn)在NCM622材料的比容量可以達到170mAh/g左右,NCM811材料的比容量則可以達到190mAh/g以上,遠高于傳統(tǒng)的LCO材料,同時三元材料中的Co含量大幅降低,使得材料的價格顯著降低,同時三元材料相比于LCO材料還具有更好的循環(huán)壽命,這些優(yōu)勢使得三元材料在動力電池領域迅速站穩(wěn)了腳跟。
三元鋰電池材料的技術發(fā)展趨勢主要有兩個方面:
1. 三元鋰電池向高鎳含量繼續(xù)深挖發(fā)展
三元鋰電池材料的比容量隨著Ni含量的提升而提升,為了獲得更高的容量,提升Ni含量是最有效的辦法。NCM811的技術已經(jīng)相對比較成熟,材料的比容量可達190mAh/g以上,為了進一步提升材料的比容量,廣大三元鋰電池材料廠家正在開發(fā)Ni含量達到0.9,甚至更高的三元體系材料。
2. 單晶材料
高鎳三元材料雖然容量很高,但是高鎳三元材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,特別是在高電壓下容易發(fā)生析氧反應,引起材料的表面相變,單晶化是解決這一問題的有效方法,單晶材料能夠有效的提升材料自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時較小的比表面積也能夠減少界面副反應的發(fā)生,從而顯著的提升材料的循環(huán)性能。