三元材料存在的問(wèn)題，鋰離子電池三元材料的技術(shù)路線。三元材料具有容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等優(yōu)點(diǎn)。能夠同時(shí)有效地克服鈷酸鋰材料的高成本，錳酸鋰材料穩(wěn)定性低、磷酸鐵鋰容量低的問(wèn)題已成功地應(yīng)用于電池中，應(yīng)用規(guī)模迅速發(fā)展。下面小編帶大家了解三元材料存在的問(wèn)題和鋰離子電池三元材料的技術(shù)路線。

三元材料存在的問(wèn)題

1、由于陽(yáng)離子混排效應(yīng)以及材料表面微結(jié)構(gòu)在首次充電過(guò)程中的變化，造成NMC的首次充放電效率不高，首效一般都小于90%；三元材料電芯產(chǎn)氣較嚴(yán)重安全性比較突出，高溫存儲(chǔ)和循環(huán)性還有待提高；

2、三元材料是一次顆粒團(tuán)聚而成的二次球形顆粒，由于二次顆粒在較高壓實(shí)下會(huì)破碎，從而限制了三元材料電極的壓實(shí)，這也就限制了電芯能量密度的進(jìn)一步提升；鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和電子電導(dǎo)率低，使得材料的倍率性能不是很理想。

3、Ni含量增加帶來(lái)的影響

通過(guò)增加三元材料中Ni的含量，可以提高電池的容量。然而，循環(huán)性、熱穩(wěn)定性卻隨之變差。當(dāng)Ni含量增加時(shí)，會(huì)在氧化還原過(guò)程中伴隨相變的發(fā)生，造成容量的衰減。Ni含量增加還降低了熱分解溫度，使放熱量增加，造成材料熱穩(wěn)定性變差。

4、與電解液的匹配

在電解質(zhì)和正極材料的界面處的反應(yīng)和電荷傳輸會(huì)影響鋰離子電池的性能，活性材料的腐蝕和電解液的分解將嚴(yán)重影響電荷在電極/電解液界面的傳輸。

5、表面反應(yīng)不均勻

來(lái)自韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院的研究發(fā)現(xiàn)，NCA在充電過(guò)程中結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，粒子表面的Li更容易脫出，造成表面的晶體和粒子結(jié)構(gòu)變得不均勻，這種變化會(huì)使材料發(fā)生快速的容量衰減和阻抗上升。

鋰離子電池三元材料的技術(shù)路線

由于磷酸鐵鋰能量密度基本上已經(jīng)缺乏大幅度提升空間，在國(guó)家對(duì)新能源乘用車(chē)?yán)m(xù)航里程要求越來(lái)越高的背景下，一直被認(rèn)作是磷酸鐵鋰路線的堅(jiān)守者比亞迪開(kāi)始在新能源車(chē)型“唐”上應(yīng)用三元鋰電池，而包括北汽、江淮、奇瑞、上汽等更多的國(guó)內(nèi)新能源生產(chǎn)企業(yè)也開(kāi)始放棄磷酸鐵鋰路線，轉(zhuǎn)投三元鋰電池領(lǐng)域。

從產(chǎn)業(yè)布局上看，越來(lái)越多磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)廠家都開(kāi)始關(guān)注三元材料開(kāi)發(fā)。有人此前就表示，公司正在積極加快復(fù)合三元材料電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度。

據(jù)報(bào)道，2017年度中國(guó)鋰離子電池正極材料的產(chǎn)值達(dá)到95億7500萬(wàn)元，其中三元材料為27億4000萬(wàn)元，占28.6%；在動(dòng)力電池領(lǐng)域，三元材料正在強(qiáng)勁增長(zhǎng)，北汽EV200推出。奇瑞EQ、江淮IV4、鐘泰云100等均采用三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>。