經(jīng)過這幾年的實(shí)踐,以磷酸鐵鋰為主導(dǎo)的路線在中國鋰離子電池行業(yè)中分歧越來越大。能量密度不高,使用壽命不長,衰減速度過快,安全性不高,這些缺點(diǎn)都已經(jīng)顯現(xiàn)出來。在以三元材料,富錳正極材料越來越被人們重視的同時,一些正極材料生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始研究在錳基基礎(chǔ)上的復(fù)合材料電池。
到2015年我國動力電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到120瓦時/千克以上,到2020年要達(dá)到200瓦時/千克以上。目前現(xiàn)有的磷酸鐵鋰材料能量密度參數(shù)最好的僅為120瓦時/千克左右,而富鋰錳基材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能達(dá)到220瓦時/千克,比磷酸鐵鋰高出約一倍。
富鋰錳基固溶體優(yōu)勢是:1、放電容量高;2、質(zhì)量能量密度大;3、價格便宜;4、來源豐富。但目前仍存在一系列問題:1、首次放電效率很低;2、材料循環(huán)過程有析氧,帶來安全隱患(同時也會導(dǎo)致庫倫效率低);3、循環(huán)壽命很差;4、高溫性能很差;5、倍率性能偏低。而作為動力電池最關(guān)鍵的條件就是循環(huán)壽命,而富鋰錳基也因結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,合成難等一系列現(xiàn)實(shí)問題,遲遲難以在市場上大批量上市。
目前解決這種材料問題的手段很多:包覆、酸處理、摻雜、預(yù)循環(huán)、熱處理等方法,但是這些方法只能在某些方面提升材料的性能,還沒有完全之策。
可以看見,富鋰錳基正極材料的問題仍然存在,前景雖美好,但是離應(yīng)用還有很遠(yuǎn)的路要走,國內(nèi)雖有不少企業(yè)已有相關(guān)專利,但由于上述等方面的問題,暫時無法量產(chǎn),目前看來,三元材料的高電壓和高容量來的更為現(xiàn)實(shí)些,也更可操作些,三元的811、NCA以及單晶化都是很有前景的產(chǎn)品。


