氢氧化锂行业报告：电池级氢氧化锂（51页）

行业报告下载 2020年07月06日 05:49 管理员

“高镍化”是三元正极材料未来的主流趋势。三元材料中镍是主要的电化学活性元素，锰对材料材料的结构稳定性和热稳定性提供保证，钴元素可降低材料电化学极化和提高循环特性；其中镍是提高能量密度的核心，“高镍化”成为动力电池领域三元正极材料的发展方向。目前特斯拉等先进的电动汽车制造商已经采用高镍化的 NCA 材料，国内也开始生产 NCM 中高镍的品种（如 NCM811）。正极材料制备过程中，锂源主要使用碳酸锂、氢氧化锂两种，由于高镍三元电池需要更低的烧结温度，氢氧化锂成为制备高镍三元材料必须的锂盐。（1）烧结温度：8 系及以上三元正极材料烧结温度通常较低，如用碳酸锂作为锂源则易由于煅烧温度不够导致分解不完全，正极表面游离锂过多、碱性太强，对湿度敏感性增加；故高镍三元正极通常使用氢氧化锂作为锂源。（2）放电容量/振实密度：使用氢氧化锂作为锂源材料，首次放电容量高达 172mAh/g，且拥有更好的振实密度，有更大倍率的充放电性能。（3）一致性：氢氧化锂相对碳酸锂具有稳定性好、一致性好等优势，更加适用于高端正极材料。

三元正极 NCM811、部分 NCM622 以及 NCA 均采用氢氧化锂为锂源，逐步替代碳酸锂。另一方面，氢氧化锂作锂源可减小正极材料粒径，提升三元材料循环寿命。从减小正极材料粒径的角度，动力电池采用氢氧化锂作锂源也是必然发展方向。碳酸锂生产的三元材料的粒径分布较宽，容易造成大颗粒和小颗粒中 Li 和过渡金属含量的不同。在充电过程中，由于极化的原因，小颗粒总是过度脱锂而结构被破坏，因此材料整体的循环性能实际上由不均匀小颗粒所决定，这也是制约三元材料循环性进一步提升的重要因素。以氢氧化锂作锂源制备的三元材料，颗粒更趋于均匀，进而可大幅提升三元材料循环寿命，这是高性能动力电池逐步采用氢氧化锂做锂源的原因之一。