鋰電池正極材料有哪些？鋰電池對正極材料的基本要求有哪些？

鋰電池正極材料有哪些？正極材料的性能是制約鋰電池容量的緊要因素。常見的正極材料有：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。

1、鈷酸鋰：首個成功商業化的鋰電池正極材料。由于有鈷資源相對貧乏、價格較高、對環境有毒性等缺點，再加上該材料安全性能較差、容量相對較低，大大限制了其廣泛的使用和長遠的發展。目前鈷酸鋰材料電池緊要用于數碼電池中。

2、錳酸鋰：緊要為尖晶石型錳酸鋰。相較鈷酸鋰，具有資源豐富、價格便宜、對環境污染小且安全性能優良等特點。但尖晶石的結構很難保持完整性，循環性較差，高溫循環中錳在電解液中的溶解和Jahn-Teller效應也導致材料的容量衰減嚴重。

3、磷酸鐵鋰：原料豐富、價格相比其他材料來比較低廉、對環境友好，加上較好的循環性能和高安全性使得其率先在電動車上得到了使用。但是磷酸鐵鋰材料的導電性較差，振實密度較低，導致體積能量密度較低，限制了其進一步的使用。

4、三元材料：受鈷酸鋰的金屬元素摻雜改性的啟發，多元金屬復合氧化物---三元材料LiNi1-x-yCoxNyO2(N=Mn、Al)得到快速發展。三元材料結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰(鋁酸鋰)的優勢，形成了三元共溶體，可以充足發揮三個組元的用途。理論容量較高，具有較為均衡的性質，在動力型電池市場中占據了緊要的地位。

鋰電池對正極材料的基本要求

第一，材料自身電位高，這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差，帶來能量密度高的電芯設計；同時帶電離子嵌入脫出對電極電位影響小，則充放電過程，不會有過大的電壓波動，不會給系統內的其他電氣帶來不利影響。

第二，材料含鋰量高且鋰電池嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料，理論容量很高，但是有一半的鋰離子，第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料，是無法投入商用的。

第三，鋰離子擴散系數大，鋰離子在材料內部的移動更迅速，嵌入和脫嵌的能力強。是影響電芯內阻的因素，也是影響功率特性的因素。

第四，材料比表面積大，有大量的嵌鋰位置。表面積大，鋰離子的嵌入通道相對較短，則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時，嵌鋰位置還要充分。

第五，與電解液的相容性和熱穩定性好，這點是出于安全性考慮。

第六，材料易得，且出產性能好。成本低，材料容易出產成電極，且電極結構穩定，是鋰電池正極材料得到推廣使用的有利條件。

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