新能源汽车行业深度研究报告：三元高镍正当时（48页）

行业报告下载 2018年07月24日 07:12 管理员

锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长且相对较为环保等优点，被广泛用于用于消费电池、动力电池和储能电池等领域。常见的锂电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。钴酸锂原材料成本较高，因此只用于数码电池行业;锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料在新能源汽车动力电池中均有应用。

动力锂电池正极材料的发展要追溯到二次锂电池问世。1972 年，美国埃克森(Exxon)钴酸锂和锰酸锂于80-90年代面世。1980年，美国物理学教授John Goodenough找到了新物质的钴酸锂(LiCoO2)，也是类似石墨的层状结构。1982 年，Goodenough 发现了尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4)，这种尖晶石结构能够提供三维的锂离子脱嵌通道，而普通正极材料只有二维的扩散空间。此外，锰酸锂的分解温度高，且氧化性远低于钴酸锂，因此安全性更强。

磷酸铁锂和三元材料于 90 年代相继被提出。1996 年，Goodenough 又发现具有橄榄树结构的磷酸铁锂(LiFePO4)，这个物质具有更高的安全性，尤其耐高温，耐过充电性能远超过传统电池正极材料。1999 年，来自新加坡国立大学的华裔学者刘兆林等人首次提出，不同组分的三元层状 Li(NixCoyMnz)O2 材料通过 Ni-Co-Mn 的协同作用，可以同时兼具 LiCoO2循环性能好、LiNiO2 高比容量和 LiMnO2 成本低安全性能好的优点。