3种主流正极材料重要特性

经过最近几年的淘汰，当前动力电池市场上，主流的正极材料只剩下锰酸锂，磷酸铁锂和三元锂三种。它们各有所长，又有自己的缺点。下面，我们一起来了解以下这3种正极材料有哪些重要特性？

一、锰酸锂

作为使用历史比较长的一种锂电材料，锰酸锂的安全性较高，尤其是抗过充能力强。由于锰酸锂自身结构稳定性好，在电芯设计时，正极材料的用量不必超越负极太多，这样使得整个体系中的活性锂离子的数量不会很多。换句话来说，在负极充满以后，不会有太多的锂离子存于正极，或者即使出现了过充的情况，也不会出现大量的锂离子在负极沉积形成结晶的状况。因而，锰酸锂的耐过充能力在常用材料中是最好的。

另外，该材料价格低廉，并且对生产工艺要求相对不高，是比较早取得广泛应用的正极材料。

但它也存在着明显的缺陷，即尖晶石锰酸锂的高温性能不佳。氧缺陷的存在，使得电芯在高电压阶段容易出现容量衰减，同时在高温下进行循环使用，也会造成类似的容量衰减。造成这种问题的原因主要出现在引发歧化效应的三价锰离子身上。

锰酸锂，受限于其高温性能，一般不会用在大功率或者环境温度高的场合，比如高速乘用车、插电混动等就很少选用锰酸锂作为动力，但对于电动大巴，市内物流车等，锰酸锂完全可以胜任。

二、磷酸铁锂

磷酸铁锂之所以有优异的安全性和循环寿命，是因为磷酸铁锂是一种橄榄石结构，它不利于离子扩散，因此具备了较好的高温稳定性和良好的循环性能。但是，磷酸铁锂的缺点也很明显，能量密度低，一致性差以及低温性能不佳。

能量密度低是材料自身的化学性质决定的，一个磷酸铁锂大分子只能对应容纳一个锂离子。

一致性差，除了与生产管理水平有关，还与其自身的化学性质有关。由于磷酸铁锂的生产制备较为困难，所以难以获得一致性和均匀性的较高的磷酸铁锂，而且该材料中始终存在铁单质和铁离子，它们也会给电池带来了失效隐患。

磷酸铁锂电池虽然能量密度低，但仍是当前我国电动汽车的主要动力锂电池品种。

三、三元锂

三元锂正极材料，在同一只电芯内部形成协同效应，兼顾了材料结构的稳定性、活性和较低成本的3个要求。另外，其低温效果也明显的好于磷酸铁锂电池。

三元材料被提及最多的缺点就是安全性，在发生热失控的过程中，其副反应的产物中包含大量气体，使得事故的危险性和可蔓延的能力大大提高。其次，三元材料的循环寿命也是一个瓶颈，目前还达不到磷酸铁锂的水平；最后，由于三元材料特殊的微观结构，使得它不适合高压力压实的操作，因而通俗的提高能量密度的加工方式对于它不适用。

目前，三元材料市场份额正在逐渐扩张，主要动力来自于人们对汽车续航里程的追求。

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