鋰離子電池主要有四大材料構成,其中,正極材料是四大材料中的核心材料,本文從專利角度分析了正極材料的發(fā)展現(xiàn)狀,重點分析了正極材料中三元材料重要改性方法的專利技術路線,經過分析發(fā)現(xiàn)摻雜和包覆是最常規(guī)且發(fā)展迅速的重要改性手段;進一步針對摻雜和包覆分析了申請量逐年分布情況,從申請量上發(fā)現(xiàn)近些年摻雜改性的申請量一直高于包覆改性的申請量,三元正極材料的改性研究主要集中在摻雜改性技術上;并以Li[Ni,Co,Mn]O₂（NCM）為例探討了三元材料中Ni、Co、Mn三種元素比例分布對三元材料性能的影響。 

【文章來源】：河南科技. 2020,(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

鋰離子電池核心材料技術分解示意圖

摻雜和包覆改性的申請量均在2011年附近開始迅速增長，這可能也與市場對電池產業(yè)的需求度息息相關。根據(jù)統(tǒng)計，在2010年以前，市場上在電動汽車領域對電池的需求度極低，但是，自2010年起市場對電池汽車電池產業(yè)的需求度持續(xù)增長，2012、2013年增長在30%以上，隨著電動汽車和混合動力汽車的產業(yè)化，產業(yè)和科研院所均看到了動力電池的潛在價值，與此同時，產業(yè)和科研院所均將注意力轉移到尋求合適的動力電池正極材料上面，而三元復合氧化物也正好是非常適合用于動力電池的正極材料之一，在該時間點附近，大批的人力和物力被投入動力電池正極材料三元復合氧化的生產和研發(fā)，上述發(fā)展史直接導致2011年前后三元材料的摻雜和包覆改性申請量的遞增，同時也帶動了整個電池正極產業(yè)的發(fā)展。隨后，摻雜和包覆改性申請量逐年上升，2019年申請量可能因為部分專利申請未公開，數(shù)據(jù)有所影響。在2013年后，摻雜改性的申請量一直高于包覆改性的申請量，且近些年針對摻雜和包覆的研究并未減少，可見，三元正極材料的主要改性研究主要集中在摻雜改性技術上。

之所以三元材料的配比得到如此強烈的關注，主要是因為在三元材料中，三種元素在材料中起不同的作用，Ni可以是+2和+3價，Co一般認為是+3價，Mn一般是+4價，充電電壓低于4.4V時，一般認為主要是Ni2+參與電化學反應形成Ni4+；繼續(xù)充電在較高電壓下Co3+參與反應氧化到Co4+，而Mn則一般認為不參與電化學反應。圖4 三元NCM各比例分布相圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的研究進展[J]. 吳哲,胡淑婉,曹峰,魯揚.  電源技術. 2018(07)
[2]鋰離子電池正極三元材料的研究進展及應用[J]. 蔡少偉.  電源技術. 2013(06)



本文編號：3209287