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三元電池的材料路線

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年03月11日  

我國作為全球最大的新能源汽車市場,下半場重要會在乘用車方向,而乘用車使用的動力鋰電池重要還是以三元電池為主。相關于磷酸鐵鋰離子電池它的能量密度更高,但是壽命、耐高溫性和成本都不如磷酸鐵鋰。


它們的重要差別就是正極材料的不同。磷酸鐵鋰鋰離子電池的正極材料是磷酸鐵鋰,三元鋰離子電池的正極材料重要是NCA和NCM。


無論NCM還是NCA,都是指電池正極材料,NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料由一定比例組合而成,而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構成,每個字母對應的都是相關元素的化學首字母。可以看到,兩種三元材料的前兩者是一樣的,都是鎳和鈷,只有最后一個不同,前者為錳,后者為鋁。


隨著鎳元素含量的升高,三元正極材料的比容量逐漸升高,電芯的能量密度也會隨之提高。因此,在NCM電池中,按照三者含量不同,NCM材料可分為NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等,其中后面的數字代表的就是三者的比例。


而NCA中鎳鈷鋁常見的配比為8:1.5:0.5,鋁的含量非常少,因此可以理解它接近二元材料,以Al(過渡金屬)代替錳,是將鎳鈷錳酸鋰通過離子摻雜和表面包覆進行改性,離子摻雜可以增強材料的穩定性,提高材料的循環性能。但是在制作過程中,由于Al為兩性金屬,不易沉淀,因此NCA材料制作工藝上也存在門檻。


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