鋰離子電池主要有四大材料構(gòu)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(diǎn)分析了正極材料中三元材料重要改性方法的專利技術(shù)路線,經(jīng)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(jìn)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(shù)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(shù)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(chǎn)業(yè)的需求度息息相關(guān)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2010年以前，市場上在電動(dòng)汽車領(lǐng)域?qū)﹄姵氐男枨蠖葮O低，但是，自2010年起市場對電池汽車電池產(chǎn)業(yè)的需求度持續(xù)增長，2012、2013年增長在30%以上，隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)和科研院所均看到了動(dòng)力電池的潛在價(jià)值，與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)和科研院所均將注意力轉(zhuǎn)移到尋求合適的動(dòng)力電池正極材料上面，而三元復(fù)合氧化物也正好是非常適合用于動(dòng)力電池的正極材料之一，在該時(shí)間點(diǎn)附近，大批的人力和物力被投入動(dòng)力電池正極材料三元復(fù)合氧化的生產(chǎn)和研發(fā)，上述發(fā)展史直接導(dǎo)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(shí)也帶動(dòng)了整個(gè)電池正極產(chǎn)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?yàn)椴糠謱＠暾埼垂_，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(shù)上。

之所以三元材料的配比得到如此強(qiáng)烈的關(guān)注，主要是因?yàn)樵谌牧现�，三種元素在材料中起不同的作用，Ni可以是+2和+3價(jià)，Co一般認(rèn)為是+3價(jià)，Mn一般是+4價(jià)，充電電壓低于4.4V時(shí)，一般認(rèn)為主要是Ni2+參與電化學(xué)反應(yīng)形成Ni4+；繼續(xù)充電在較高電壓下Co3+參與反應(yīng)氧化到Co4+，而Mn則一般認(rèn)為不參與電化學(xué)反應(yīng)。圖4 三元NCM各比例分布相圖

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



本文編號(hào)：3209287