锂电池正极材料有哪些？锂电池对正极材料的基本要求有哪些？

锂电池正极材料有哪些？正极材料的性能是制约锂电池容量的紧要因素。常见的正极材料有：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。

1、钴酸锂：首个成功商业化的锂电池正极材料。由于有钴资源相对贫乏、价格较高、对环境有毒性等缺点，再加上该材料安全性能较差、容量相对较低，大大限制了其广泛的使用和长远的发展。目前钴酸锂材料电池紧要用于数码电池中。

2、锰酸锂：紧要为尖晶石型锰酸锂。相较钴酸锂，具有资源丰富、价格便宜、对环境污染小且安全性能优良等特点。但尖晶石的结构很难保持完整性，循环性较差，高温循环中锰在电解液中的溶解和Jahn-Teller效应也导致材料的容量衰减严重。

3、磷酸铁锂：原料丰富、价格相比其他材料来比较低廉、对环境友好，加上较好的循环性能和高安全性使得其率先在电动车上得到了使用。但是磷酸铁锂材料的导电性较差，振实密度较低，导致体积能量密度较低，限制了其进一步的使用。

4、三元材料：受钴酸锂的金属元素掺杂改性的启发，多元金属复合氧化物---三元材料LiNi1-x-yCoxNyO2(N=Mn、Al)得到快速发展。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优势，形成了三元共溶体，可以充足发挥三个组元的用途。理论容量较高，具有较为均衡的性质，在动力型电池市场中占据了紧要的地位。

锂电池对正极材料的基本要求

第一，材料自身电位高，这样才能与负极材料之间形成较大的电位差，带来能量密度高的电芯设计；同时带电离子嵌入脱出对电极电位影响小，则充放电过程，不会有过大的电压波动，不会给系统内的其他电气带来不利影响。

第二，材料含锂量高且锂电池嵌入脱嵌可逆。这是高容量的前提。有些正极材料，理论容量很高，但是有一半的锂离子，第一次嵌入以后就失去了活性。这样的材料，是无法投入商用的。

第三，锂离子扩散系数大，锂离子在材料内部的移动更迅速，嵌入和脱嵌的能力强。是影响电芯内阻的因素，也是影响功率特性的因素。

第四，材料比表面积大，有大量的嵌锂位置。表面积大，锂离子的嵌入通道相对较短，则嵌入和脱嵌更容易。通道浅的同时，嵌锂位置还要充分。

第五，与电解液的相容性和热稳定性好，这点是出于安全性考虑。

第六，材料易得，且出产性能好。成本低，材料容易出产成电极，且电极结构稳定，是锂电池正极材料得到推广使用的有利条件。

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