鋰離子新能源電池是目前世界上應(yīng)用最廣泛的新能源，在中國(guó)越來(lái)越重視環(huán)保和能源革新的局勢(shì)下，鋰電池新能源汽車和動(dòng)力電池電業(yè)得到了迅猛發(fā)展。在這一契機(jī)下，鋰電池的相關(guān)粉體企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)能急需得到釋放。

上海幽威抓住這一契機(jī)，已有多項(xiàng)適用于鋰電池粉體物料：磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鈦酸鋰、石墨粉等正負(fù)極粉體材料的輸送、計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，具體可參照：鋰電粉料的真空輸送案例以及問(wèn)題解決方案-鈷酸鋰 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 三元材料，其中真空上料機(jī)更是得到了大量的應(yīng)用，上海幽威：歡迎廣大客戶來(lái)電咨詢：15601636398。

鋰電池附加值較高，而電極材料占成本70%以上，決定著鋰電池的性能。本文簡(jiǎn)單介紹一下鋰電池電極材料及其發(fā)展趨勢(shì)，望對(duì)業(yè)內(nèi)人士有所幫助！

【正極材料篇】

鋰離子電池對(duì)正極材料的要求：

比能量高、比功率大、自放電少、價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)，安全性好。

常見(jiàn)的正極材料及其性能比較

鋰電材料生產(chǎn)工藝流程： 

其中粉碎分級(jí)設(shè)備處在流程的末端，對(duì)最終產(chǎn)品的性能影響很大，因此電極材料的加工是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，電池正極材料生產(chǎn)線中粉碎階段國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的幾種生產(chǎn)工藝：

氣流粉碎機(jī)：

優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品純度最高，粉碎過(guò)程中攝入金屬等雜質(zhì)最低

設(shè)備故障率低，生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性高。

缺點(diǎn)：耗能高

氣流粉碎機(jī)串聯(lián)分級(jí)機(jī)原理圖：

機(jī)械粉碎機(jī)：

優(yōu)點(diǎn)：粒形較好，耗能較低

缺點(diǎn)：陶瓷內(nèi)襯和磨塊易碎，存在安全隱患。

高速碰撞和剪切粉碎方式容易帶入雜質(zhì)。

機(jī)械磨配分級(jí)機(jī)原理圖：

正極材料電鏡掃描圖：

目前正極材料主要集中在中、日、韓三國(guó)。正極材料行業(yè)形成寡頭壟斷的局面，日韓企業(yè)在技術(shù)水平和工藝控制上實(shí)力較強(qiáng)，而中國(guó)雖然有200多家正極材料生產(chǎn)企業(yè)，但廠家產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，毛利率低于10%，其中磷酸鐵鋰的產(chǎn)能過(guò)剩最為嚴(yán)重。目前國(guó)外主要正極材料企業(yè)以生產(chǎn)三元材料為主，國(guó)內(nèi)主要正極材料企業(yè)以生產(chǎn)磷酸鐵鋰為主，中國(guó)企業(yè)扎推于中低端市場(chǎng)的同時(shí)，高端產(chǎn)品供應(yīng)不足。

發(fā)展趨勢(shì)：目前市場(chǎng)上主流新能源汽車的動(dòng)力電池正極材料的選擇以三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰為主。在動(dòng)力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰正極材料擁有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命、極好的安全性能、較好的高溫性能和相對(duì)低廉的價(jià)格，并且磷酸鐵鋰材料其低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達(dá)到鈷酸鋰的水平，但由于能量密度的缺陷，同時(shí)其產(chǎn)品一致性和低溫性能差，正在逐步被三元材料取代。

而隨著動(dòng)力電池對(duì)于功率和能量密度要求不斷提高，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池正極材料將向三元材料方向發(fā)展，總發(fā)展方向?yàn)楦唠妷骸⒏吣芰?、高功率和寬溫度范圍，有業(yè)內(nèi)人士表示，三元電池能量密度提升空間要大于磷酸鐵鋰，要達(dá)到國(guó)家對(duì)于動(dòng)力電池的新要求，未來(lái)電池正極材料要走三元材料的路線。

【負(fù)極材料篇】

理想中的鋰離子電池負(fù)極材料：

（1）    大量Li⁺能夠快速、可逆的嵌入和脫出，以便得到高容量密度。

（2）    Li⁺嵌入、脫出的可逆性好，立體結(jié)構(gòu)沒(méi)有或者變化很小。

（3）    Li⁺嵌入、脫出過(guò)程中，電極電位變化盡量小，保持電壓平穩(wěn)。

（4）    具有較好的表面結(jié)構(gòu)，固體電解質(zhì)中間相穩(wěn)定、致密。

（5）    Li⁺在電極材料中具有較大擴(kuò)散系數(shù)，變化小，便于快速充放電。

負(fù)極材料常見(jiàn)分類：

現(xiàn)如今大規(guī)模商業(yè)化的負(fù)極材料只有兩大類，那就是石墨類碳材料和LTO。其他負(fù)極材料包括Si類，Sn等合金負(fù)極材料。

常見(jiàn)負(fù)極材料市場(chǎng)應(yīng)用占比：

資料來(lái)源：浙商證券，數(shù)據(jù)僅供參考

發(fā)展趨勢(shì)：以傳統(tǒng)石墨為主，行業(yè)集中度繼續(xù)提高。鋰離子電池負(fù)極材料未來(lái)將向著高容量、高能量密度、高倍率性能、高循環(huán)性能等方面發(fā)展。而隨著石墨資源瓜分完畢，企業(yè)間焦點(diǎn)將重新回到技術(shù)方面，重點(diǎn)將朝著高比容量、高充放電效率、高循環(huán)性能和較低成本的方向發(fā)展。

其中碳材料的研究開(kāi)發(fā)相當(dāng)活躍并在Si/C摻雜和石墨改性、軟硬碳和碳納米材料方面取得了很大的進(jìn)展，其他材料的研究也為鋰離子電池負(fù)極材料提供了更多的選擇。

其中鈦酸鋰材料目前也已經(jīng)商業(yè)化使用，其中國(guó)內(nèi)代表性的電池企業(yè)就是最近比較火的董小姐收購(gòu)的珠海銀隆和微宏動(dòng)力了。  　　

LTO材料結(jié)構(gòu)零應(yīng)變被認(rèn)為是比碳更安全、壽命更長(zhǎng)的負(fù)極材料。但是同樣的人無(wú)完人，物無(wú)完物，鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池在充放電及儲(chǔ)存過(guò)程中由于水分，雜質(zhì)，界面反應(yīng)等極易發(fā)生氣脹，未來(lái)究竟如何，還需拭目以待！

綜述：正負(fù)極材料是決定動(dòng)力電池性能的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)主要正極材料企業(yè)以生產(chǎn)磷酸鐵鋰為主，但有業(yè)內(nèi)人士表示，三元電池能量密度提升空間要大于磷酸鐵鋰，要達(dá)到國(guó)家對(duì)于動(dòng)力電池的新要求，未來(lái)電池正極材料要走三元材料的路線。目前負(fù)極材料依然以傳統(tǒng)石墨為主，鈦酸鋰勢(shì)頭很猛，相信在不久的將來(lái)必將突破技術(shù)壁壘，至于鈦酸鋰負(fù)極的未來(lái)如何，就需要市場(chǎng)去驗(yàn)證了！
上海幽威，竭誠(chéng)為您服務(wù)！