2018/8/20 旺材钴锂 -微信公众平台 【干货】锂离子电池正极材料标准解读 旺材钴锂 4月9日 更多，更及时的干货内容，请关注我们的微信公众号 诚邀业内人士及机构向我们投稿，投稿有礼 投稿邮箱：tougao@maicai360 关键字：知识干货；锂电池；正极材料；标准解读 来源：储能科学与技术 在锂离子电池正极材料的研究方面，德裔美国学者GOODENOUGH教授作出了巨大贡献：他1980年就职于英国牛津大学期间发现钴酸锂(LiCoO2， 简称LCO)可用作锂电正极，次年在LCO专利中提及镍酸锂(LiNiO2，也称LNO)作为正极材料的可行性;1983年，又与访问学者THACKERAY一起， 首次尝试将锰酸锂(LiMn2O4，简称LMO)用于锂离子电池;1997年，在美国德州大学Austin分校期间，基于雄厚的固体化学理论，开发出新型橄榄 石结构正极材料——磷酸铁锂(LiFePO4，简称LFP)。此外，为了解决镍酸锂性能不稳定问题，1992年以来加拿大戴尔豪西大学的DAHN教授和日本 大阪市立大学的小槻勉教授进行了大量的掺杂改性研究;1997年，日本户田公司率先申请了最早的镍钴铝酸锂(LiNi1-x-yCoxAlyO2，简称NCA)专 利;1999年，新加坡大学材料研究与工程学院的刘昭林、余爱水等在镍钴酸锂基础上引入Mn改性，最早报导了镍钴锰酸锂(LiNi1-x-yCoxMnyO2， 也称三元材料、NCM)。 经过近30年的迅猛发展，锂离子电池的负极仍以碳材料为主，而正极则出现了百花齐放、百家争鸣的崭新局面，基于上述科学家的研究成果，钴酸 锂、锰酸锂、镍钴酸锂(LiNi1-xCoxO2，也称NC)、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等正极材料陆续产业化，并被拓展用于众多领域。根据数据 统计，2017年全球锂电正极材料市场用量已经达到28万吨，并以每年超过10%的速率稳步增长。随着新能源汽车对高能量密度的需求，目前镍钴锰 酸锂已经成为最重要、占比最大的正极材料(图1)。 图1 全球锂电正极材料市场需求及预测 mp.weixin.qq/s?__biz=MzU1MTY4NDk2MA==&tempkey=OTcwX1pXRkcxNzZvTkZ6Yk5ROVQwOXpZTTBfT29XVzdKOEpqTUZvdEtIcVMzdHVMXzBVNzY0SExlN0NWaC1JYUwyZXZJaGExZGZGRFFIUGh5aWpod… 1/8 2018/8/20 旺材钴锂 -微信公众平台 重点内容导读 1 国内锂电正极材料相关标准 mp.weixin.qq/s?__biz=MzU1MTY4NDk2MA==&tempkey=OTcwX1pXRkcxNzZvTkZ6Yk5ROVQwOXpZTTBfT29XVzdKOEpqTUZvdEtIcVMzdHVMXzBVNzY0SExlN0NWaC1JYUwyZXZJaGExZGZGRFFIUGh5aWpod… 2/8 2018/8/20 旺材钴锂 -微信公众平台 表1 我国锂离子电池正极材料相关标准 图2 我国锂电正极材料产品标准发布情况 2 锂电池正极材料产品标准技术规范 2.1 锂离子电池对正极材料的要求 正极是电池的核心部件，其优劣直接影响电池性能。一般而言，对正极活性物质有如下要求：① 允许大量Li+嵌入脱出(比容量大);② 具有较高的氧 化还原电位(电压高);③ 嵌入脱出可逆性好，结构变化小(循环寿命长);④ 锂离子扩散系数和电子导电性高 (低温、倍率特性好);⑤ 化学/热稳定性高， 与电解液相容性好(安全性好);⑥ 资源丰富，环境友好，价格便宜(成本低、环保)。 2.2 正极材料的主元素含量 富锂锰基材料(简称Li-rich，OLO)是由美国阿贡实验室 THACKERAY小组于2001年系统研究并申请专利的正极材料，是由Li2MnO3和LiMO2构成 的固溶体[8]。与NCM类似，由于其M的多变性和Li2MnO3