新能源电池材料有哪些?
正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
新能源动力电池材料主要包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
1.铅酸电池,铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
2:镍镉电池和镍氢电池。镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。
新能源电池材料有:锂离子动力电池是目前新能源电池的主流电池,主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。
在正极材料领域,目前已批量应用于锂离子电池的主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂三元材料以及磷酸铁锂等材料,整个锂离子动力电池正极材料沿着高电压、高安全性和低成本的方向发展,磷酸铁锂、锰酸锂、磷酸铁锰锂、NCM三元材料、NCA三元材料、镍锰酸锂等正极材料也在进一步发展成熟。
在负极材料领域,目前批量化应用的负极材料包括碳系负极材料、钛酸锂负极材料和合金系负极材料。其中碳系负极材料主要包括人造石墨、天然石墨、中间相炭微球和石墨烯。合金系负极材料主要包括硅基和锡基等。
负极材料:目前负极材料以石墨为主。
电解液:锂离子在正负极之间运动的载体,电解液本身也能提供一些锂离子,有液态和固态两种。液态电解液主要由锂盐(含锂的化合物)、有机溶剂和添加剂组成。固态电解质简单来说就是含锂的固态化合物,不需要溶剂了,但是固态电解质的生产成本还很高,还是以液态电解质为主。
隔膜:主要作用就是将电池的正负极分开,防止正负极之间短路,此外还要提供微通道让锂离子自由通过。湿法隔膜相对于干法隔膜性能更好,市场占比更大,在高端电池中使用较多。
电池一般根据正极材料来命名。正极材料,是电池四大主材中成本占比最大的材料。目前锂电池常见的正极材料有钴酸锂(LiCoO₂)、磷酸铁锂(LiFePO4)和三元(NCM,镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂),三元指的是镍、钴、锰三种金属元素。
一、正极材料的介绍
三元锂电池分布在我们生活的各个角落,应用的领域除了汽车之外还有手机电脑等。离开了锂电池,人类生活将会受到很大的影响。正极材料是目前锂离子电池里面主要的储存锂离子的地方,并且它的性能直接影响锂离子电池的性能。新能源车型的续航里程很大程度上与正极材料有关。
二、常见的正极材料对比
正极的材料主要分为三元,磷酸铁锂,钴酸锂和锰酸锂四大类。这四种正极的材料各有各的特点,并且能对新能源车型产生很大的影响。三元材料是几种多元金属材料的复合氧化物。并且能够充分发挥金属的优势,电池的容量比较高,所以广泛用于乘用车当中。目前市面上的新能源车型多用三元锂电池。
磷酸铁锂由于原材料较低,并且循环性和安全性好。不足之处是容量较低,因此主要用于动力电池当中的客车和物流车。锰酸锂***丰富,价格便宜。无奈循环性差,高温中衰减严重,所以少量用于动力电池中。钴酸锂能量密度高,但价格高且不环保。目前主要用于3C电子产品中。
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