一文了解鋰電池正極材料

正極材料是鋰電池的核心材料，是決定電池性能的最關(guān)鍵因素。正極材料對電池產(chǎn)品最終的能量密度、電壓、使用壽命以及安全性等有著直接影響，也是鋰電池中成本最高的部分。

鋰電池往往用正極材料命名，如三元鋰電池，就是使用三元材料做正極的鋰電池。

不同正極材料差距明顯，適用領(lǐng)域也不一樣。常見的正極材料可以分為鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元材料（NCM）。

圖根據(jù)市場公開資料整理

鈷酸鋰是最早實現(xiàn)商業(yè)化的正極材料，其能量密度高于鎳氫及鉛酸等充電電池，最早體現(xiàn)出鋰電池的發(fā)展?jié)摿?，但十分昂貴且循環(huán)壽命低，鈷酸鋰電池僅適用于3C電子產(chǎn)品。

錳酸鋰雖成本低，但能量密度不佳，在早期的慢速電動車，如電瓶車等領(lǐng)域有一定用量，如今主要用于電動工具以及儲能領(lǐng)域，少見于動力電池。

當(dāng)前主要應(yīng)用于電動車領(lǐng)域的，是三元材料以及磷酸鐵鋰兩條技術(shù)路線。在2020年鋰電池正極材料出貨占比中，分列第一和第二。

三元材料的核心優(yōu)勢在于能量密度高。同體積、同質(zhì)量下，續(xù)航時間較其它技術(shù)路線大幅領(lǐng)先。但其缺陷也非常明顯安全性差，受到?jīng)_擊和處于高溫環(huán)境時，起火點比較低。

磷酸鐵鋰則恰好與三元材料相反，能量密度與續(xù)航均表現(xiàn)一般，但安全性卻十分優(yōu)秀。其晶體結(jié)構(gòu)為獨特的橄欖石型，空間骨架結(jié)構(gòu)不易發(fā)生形變，使其在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定。三元材料在約150℃~250℃的條件下即會開始分解并放出氧氣，導(dǎo)致電解質(zhì)燃燒，相較之下磷酸鐵鋰的分解溫度則在600℃左右，安全優(yōu)勢非常明顯。

此外，磷酸鐵鋰電池的使用壽命也有巨大優(yōu)勢，其循環(huán)次數(shù)遠超其它技術(shù)路線，這正應(yīng)對電動汽車消費者的兩個關(guān)鍵訴求安全、耐用。