锂电池正极材料现状及未来趋势
摘要:湘财证券近日举办了锂行业报告会,邀请了北京大学其鲁教授作了《锂电池正极材料产业化现状及未来前景》的报告,并就相关问题进行了交流。...
湘财证券近日举办了锂行业报告会,邀请了北京大学其鲁教授作了《锂电池正极材料产业化现状及未来前景》的报告,并就相关问题进行了交流。
会议报告要点:
锂电池的安全性、可靠性问题是产业化过程中决定性的问题锂电池安全性问题是它本身内部的因素导致的。锂电池的构成材料主要有正极材料、负极材料、隔膜、电解液等,正极材料对安全性影响非常大。锂电池的结构决定了使用的材料与传统的干电池、一次电池是不一样的。锂电池是高容量、高电压、高能量密度的电池。高能量密度是由于高电压、高容量导致的,高电压就使得传统的电池技术无法使用;电解液使用的是一种非质子性的、非水溶液性质的耐高压的有机电解液,隔膜材料都是用的高分子材料,负极材料都是用的碳质的负极材料。这些物质在空气当中都是非常易燃的。这就是锂电池的安全性问题的一个最主要的原因。北京奥运会50辆使用盟固利锰酸锂电池的公交车圆满完成奥运任务后又在北京的市区内运行了两年多,一切都正常;上海世博会的更大规模的120辆电动车也按照我们预计的正常在运行,没有出现安全性问题。电动公交车、出租车、普及到家庭用车就是时间的问题了。当然电池需要做得更安全,因为内部的因素还没有完全消除掉爆炸的因素,目前运行的时间和规模还不足以证明安全性问题都解决了。
各种正极材料未来发展方向构成锂电池的各种各样材料里面,正极材料是非常重要的。对于正极材料,钴酸锂是目前便携式电子产品电池主要用的材料、尖晶石结构的锰酸锂是我们北京奥运、上海世博电动公交车上使用的正极材料,镍酸锂是高功率的材料,现在主要用到混合动力车、电动工具上的正极材料。这三种正极材料在过去的20年中,钴酸锂依然起着重要的作用,今后的锰酸锂和镍酸锂会发展的比较快。还有一种正极材料磷酸亚铁锂,我们没有把它作为一个发展的重点。对尖晶石锰酸锂和磷酸亚铁锂的特性做个比较:(1)电压。锰酸锂的充放电电压都比磷酸亚铁锂高多了,这是一个很重要的特性。未来电池发展的趋势就是做的更小更轻,如何实现这一点,很重要的一点就是电压要高,电压高能量密度就高了。从能量密度方面考虑,锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂的体积能量密度和重量能量密度都是有着明显的优势的。
低电压的材料不是一个发展的趋势。(2)低温性能。在低温情况下,在零下20度的时候,磷酸亚铁锂已经不能工作了,但锰酸锂仅有一些电压的下降,容量的衰减非常有限。磷酸亚铁锂在这两个特性方面的缺点就导致了未来不是动力汽车锂电池发展的重点。
决定未来锂离子二次电池的几点因素:价格、安全性、重量和体积未来锂离子二次电池的发展要求更便宜更能够被消费者接受的价格,才会有更好的市场前景;在电动汽车上使用的电池是不允许出现安全性问题的;未来动力锂电池重量和体积要向更小更轻发展。
2、未来的电池走向:一个是纯电动车的电池叫做高容量的电池,一是混合电动车用的电池叫做高功率的电池。这两个是小型锂电之外未来发展最快的电池。
与多元材料电池相比,磷酸亚铁锂电池无法解决大电流充放电问题,因而在混合动力汽车应用存在劣势。
未来关注的几点技术动向
1、开发更高电压的尖晶石锰酸锂材料。4.5伏以上的尖晶石材料作为第2代材料会在以后推出。
2、负极材料也是很重要的。从理论上讲,锂金属作为负极材料具有最高的容量密度,但是锂金属还有一定的缺陷,现在还无法用到锂电池上去。现在都是用碳做负极材料,容量只有锂金属的十分之一,如果过渡到锂金属的负极材料,负极材料的容量就可以提高10倍,未来电池就可以做得更小更轻。我们现在做出来的负极材料,容量远远高于现在的碳,稳定性也很好。
3、电池技术。锂电池从商业化应用到今天,技术没有发生太大的变化,传统的思路导致了电池很难在容量上有更大的突破。新的思路可以采用非化学的其它的思路做电池极片。非传统技术做电池极片,可以做到现在的1/3甚至更薄的厚度,质量更小,就为大幅度提高容量密度铺平道路。一种新型的氧化物负极高功率电池充放电10万次都不会有问题。钛酸锂负极材料非常有发展前景。
- 仪器使用操作视频教程时间:2023年12月31日 - 2024年01月31日[立即参与]
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载时间:2023年04月03日 - 2023年11月30日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:9679
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8436
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9051
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:6849
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5588
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:3809
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37798
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43081
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:59954
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:127242
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107361
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:99860