锂离子动力电池正极材料产业化进展.ppt

LiFe0.4 Mn0.5Co0.1PO4/C、 LiFe02 Mn0.8PO4/C 0.1C充放电曲线 磷酸锰铁锂(最近BYD炒作比较厉害) 磷酸盐正极材料LiMnPO4 目前进展 日本住友大阪水泥开发出用作锂电池正极材料的磷酸锰锂，容量超过162mAh/g 但该材料的导电率比磷酸铁锂还低2至3个数量级，商业化还需一定的时间。 国内很多科研院所也开始实验室研究，胡国荣教授课题组取得了一定进展。 四、结论 磷酸铁锂电池具有安全性好、使用寿命长、成本低、资源丰富、绿色环保等特点，被认为是电动汽车动力电池的首选正极材料，磷酸铁锂材料具有巨大的市场前景。 高温型锰酸锂是磷酸铁锂的最大竞争者。 高安全性锂镍钴铝二元材料除了替代钴酸锂在小型锂电池中应用前景巨大外，在电动汽车电池中是强有力的竞争者。 三元系和梯度三元系是目前和近期动力电池正极材料重要材料。 谢 谢！ 能源、环境和信息已经构成了新世纪科技发展的三大主题。进入工业化社会以来，随着能源危机、环境保护和信息技术发展，从而使得研究和开发高效、方便、安全无污染的新型能源显得尤为重要，锂离子电池作为最具发展前景的新能源服务于人类，已成为研发热点。为了扶持锂离子电池的开发和研制，国家发改委、国家科技部等相关部门已将高能锂离子电池列为重大关键技术，并作为国家鼓励和扶持的重点。本论文研究工作就是在国家“863”计划项目和湖南省重点科技计划项目资助下开展的。 中南大学冶金科学与工程学院 中南大学冶金科学与工程学院 中南大学冶金科学与工程学院 LOGO 动力锂离子电池正极材料的产业化进展 报告人：胡国荣 教授 中南大学冶金科学与工程学院 2014年 8月20日 报告内容 二、锂离子动力电池正极材料现状 一、 锂离子动力电池材料产业背景 三、锂离子动力电池正极材料的发展趋势 四、结论 能源危机与能源安全是当前世界各国面临的严峻挑战 改善能源结构，实现能源多元化是国家发展的必然选择! * 一、锂离子动力电池产业背景 温室效应与环境污染日益严重 近100年中国年平均气温升高3.0～6.0℃, 我国的煤炭、石油等能源消耗居世界第一。 单位GDP能耗是发达国家的8~10倍，每年新增碳排放量世界第一。 我国大城市大气的主要污染源：50%以上来自汽车排气污染。  全球环境污染与能源危机迫切需求可持续发展的新型绿色清洁能源 低碳经济是全球经济的发展趋势，中国亦是低碳经济的积极倡导者，电动汽车产业作为低碳经济的重要支柱， 其潜力不可估量 形势严峻： 化石能源的枯竭和污染 解决途径： 其它能源的利用与储存 可充放化学电源 高性能绿色 二次电池体系 动力电池 节能与环保推动 纯电动汽车（EV）、混合电动车（HEV）及动力电池的发展 锂离子电池在动力电池中占优势，其发展成为左右电动汽车发展的关键因素 锂离子动力电池正极材料的发展 高性能、低成本的电池材料的研究开发将对动力电池展起决定性作用 研究和开发资源丰富、 环境友好、高安全长寿命的 正极材料 环境污染 能源 危机 资源 匮乏 动力锂离子电池的应用 正极材料是锂离子电池技术的核心和关键。 二、锂离子动力电池正极材料现状 电动汽车用锂离子动力电池已成为市场和研发的热点。目前研究的主要正极材料包括锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP） 、镍钴锰（NCM） 体系 指标 LCO（钴酸锂） LMO(锰酸锂） NCM（三元系） NCA（二元系） LFP（磷酸铁锂） 比能容(mAh/g) 135~140 100~120 130~140 160~180 130~150 倍率特性 中 优 中 中 优 低温性能 优 优 优 优 差 高温性能 优 差 优 优 优 循环特性（次） 500 300 500 500 2000 安全性 差 好 较好 差 优 成本 高 低 较高 高 低  动力锂电池技术路线 中日两国存在思路上的根本不同。欧美、中国大陆企业是在强调安全性的基础上致力于提高能量密度，因此磷酸铁锂才会成为首选。这也是中国政府的态度。不过，目前中国走锰酸锂路线的企业开始多了起来。 日本企业则是在强调能量密度的同时想办法保证安全，因此锰酸锂会成为首选，而且还会在锰酸锂中添加镍、铝等看上去不那么安全的元素。有某些企业如松下和NEC甚至选镍钴铝二元材料做为动力锂离子电池材料。 三、锂离子电池正极材料的发展趋势 尽管磷酸铁锂是目前乃至未来动力锂离子电池的首选正极材料，但是当今世界科技发展日新月异，在可预见的未来，以下几种正极材料都是未来动力锂离子电池的选项： 1、高温型锰酸锂 2、高安全性锂镍钴铝二元材料 3、镍钴锰三元材料 4、高容量富锂锰基固溶体材料 5、磷酸盐材料 1、高温型锰酸