锂电池正极材料有什么？锂电池对正极材料的基本要求是什么？

锂离子电池正极材料有什么？

正极材料的性能是制约锂离子电池容量的重要因素。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离子电池正极材料。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应用和长远的发展。目前钴酸锂材料电池重要用于数码电池中。

2、锰酸锂：重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汽车上得到了应用。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，限制了其进一步的应用。

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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)的优点，形成了三元共溶体，可以充分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重要的地位。

锂离子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，材料含锂量高且锂离子电池嵌入脱嵌可逆。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。

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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，嵌锂位置还要充足。

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，且加工性能好。成本低，材料容易加工成电极，且电极结构稳定，是锂离子电池正极材料得到推广应用的有利条件。