目前正極材料體系主要有鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰,錳酸鋰的電化學(xué)穩(wěn)定性好,循環(huán)性能優(yōu)秀,但是不能充電至高電位且價(jià)格較高;錳酸鋰熱穩(wěn)定性良好且價(jià)格便宜,但是充放電過程中的明顯相變導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性很差;磷酸鐵鋰本身電導(dǎo)率低且鋰離子擴(kuò)散系數(shù)小,導(dǎo)致材料的理論容量不能得到最大限度的發(fā)揮以及大電流放電性能不佳。
而三元材料材料隨著Ni、Co、Mn三種元素比例的變化顯示出不同的性能,平衡了上述各種正極材料的優(yōu)缺點(diǎn),使其各自優(yōu)點(diǎn)得以最大限度的發(fā)揮,成為下一代鋰離子正極材料的有力競爭者,特別是多元材料還可適用于動力電池領(lǐng)域,因此越來越受到重視。
目前常用的多元材料主要是Ni含量在30%、50%的材料,但是隨著Ni含量的增加,材料可具有更高的比容量,Ni含量達(dá)到60%以上的材料的重要性逐漸顯現(xiàn),LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2一類材料的開發(fā)成為產(chǎn)業(yè)開發(fā)的重點(diǎn),并將使用在高端圓柱筆記本電池和高能量密度的EV電池上。
2012年全球三元材料銷量達(dá)到44272噸,占全部正極材料銷量總額的49%左右,隨著鋰離子電池對正極材料需求的擴(kuò)大,再加上三元材料相比鈷酸鋰的各種優(yōu)勢,我們認(rèn)為未來幾年內(nèi)全球三元材料銷量在2012年的基礎(chǔ)上有大幅度的增加。
就國內(nèi)市場而言,2012年國內(nèi)三元材料的銷量為9760噸,占全球銷量的22%,占國內(nèi)全部正極材料銷量的比重也高達(dá)43%,隨著三元材料正極材料的逐漸成熟,國內(nèi)大多數(shù)正極材料生廠商都積極開發(fā)三元材料正極材料生產(chǎn)線,三元材料在全部正極材料的比重將保持上升的趨勢。
目前,中國的三元材料生產(chǎn)廠商主要有余姚金和、深圳天驕、湖南杉杉、湖南大華、北京當(dāng)升、天津斯特蘭等。目前國內(nèi)以三元材料為正極材料的鋰電池生產(chǎn)廠家主要有:深圳比克、東莞新能源、深圳宏強(qiáng)、精進(jìn)能源和比亞迪等。