文档介绍：Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse肀罿动力型锂离子电池正极材料的发展与比较螅一、尖晶石锰酸锂与磷酸铁锂的发展状况肁目前最有希望应用于动力型锂离子电池的正极材料主要有改性锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)和镍钴锰酸锂(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。镍钴锰酸锂三元材料由于钴的资源缺乏与镍、钴成本高和价格波动大等原因,普遍认为很难成为电动汽车用动力型锂离子电池的主流,但可以与尖晶石锰酸锂在一定范围内混合使用。螂日本和韩国目前主要开发以改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料为正极材料的动力型锂离子电池,如丰田和松下合资成立的PanasonicEV能源公司、日立、索尼、新神户电机、NEC、三洋电机、三星以及LG等。美国主要开发以磷酸铁锂为正极材料的动力型锂离子电池,如A123系统公司、Valence公司,但美国以前的主要汽车厂家在其PHEV与EV中却选择锰基正极材料体系动力型锂离子电池,并且据说美国A123公司在考虑进军锰酸锂材料领域。据悉,目前美国能源部已不再支持磷酸铁锂体系锂电池的开发。而德国等欧洲国家主要采取和其它国家电池公司合作的方式发展电动汽车,如戴姆勒奔驰和法国Saft联盟、德国大众与日本三洋协议合作等。目前德国的大众汽车和法国的雷诺汽车在本国政府的支持下也正在研发和生产动力型锂离子电池。螈一种材料是否具有应用发展潜力,除了关注其优点外,更为关键的是该材料是否具有根本性的缺陷。袅国内近些年普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料,从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料,将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因,主要有下列两点:首先是受到美国研发方向的影响,美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。目前,国家工信部也将锰酸锂体系动力型锂电池的开发作为专项进行支持。尽管磷酸铁锂具有循环寿命长和安全性好的优点,但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:蒂1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。目前,国内外很多磷酸铁锂电池电动车辆的示范项目在电动车辆正常运行过程中出现的起火燃烧等安全事故以及在磷酸铁锂电池解剖后的负极表面检测到的铁的存在,也进一步验证了磷酸铁锂存在由于铁的溶解引起电池微短路的可能性。膀2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任DonHillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候,他用terrible来形容,他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下,设备根本就无法启动工作。蒇3、材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低