锂离子电池正极材料有哪些？

锂离子电池正极材料主要有锂镍氧化物，锂钴氧化物，锂钛氧化物，镍钴多元氧化物，锂铁磷氧化物，锂锰氧化物这六大种类，每种都各自的优缺点，具体如下：

锂钛氧化物

锂钛氧化物典型的代表就是钛酸锂，这个产品主要由珠海银隆占据主导地位，其优势就是快充，这个优势可以将其劣势忽略，那就是能量密度小，跑一段时间就需要充电，可以进行快充也相对比较方便，另外一个优势是安全，第三个优势是循环次数可以达到2万次，但是其价格很高，这样单次循环的价格就可以拉低。

锂镍氧化物

锂镍氧化物主要代表为镍酸锂，产品特性和镍钴氧化物类似，但是价格来说会比镍钴氧化物价格低，因其能量密度大，可以达到274mAh/g，是比较理想的搞能量密度的锂离子电池正极材料，但是其安全性能太差，不够问题，而且循环次数比较低，因此目前使用镍酸锂作为锂离子电池正极材料的厂商不多。

锂锰氧化物

锂锰氧化物主要代表为锰酸锂，高锰酸锂，资源在我国境内比较丰富，而且产品目前也是研究的热点，其中LiMn2O4有着其较高的能量密度，但是稳定性却大大降低，尤其是在高温条件下，LiMn2O4不稳定，但是其主要优势比较明显，产品无污染，安全性能良好。

锂钴氧化物

锂钴氧化物主要代表为钴酸锂，产品因价格高，产品其单体能量密度可以达到274mAh/g，但是其系统能量密度只能达到138mAh/g，其中有五高，高能量密度，高价格，高功率，高商业化程度，高循环寿命，不足也很明显，价格过高，在中国钴盐严重缺乏的地理位置，钴盐都需要进口。

镍钴多元氧化物

这种就是我们常说的多元氧化物，目前最为常见的有镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂，其中镍钴锰酸锂又分为镍钴锰酸锂111，镍钴锰酸锂523，镍钴锰酸锂622，镍钴锰酸锂811，但是镍钴铝酸锂却见得不多，大多都是松下公司提供给美国公司特斯拉进行使用，其中镍钴铝酸锂的比例为0.8比0.15比0.05。

锂铁磷氧化物

锂铁磷氧化物的主要代表为磷酸铁锂，使用最多的公司就是BYD，其产品各方性能均衡，能量密度135mAh/g，无毒无污染，循环次数不低于2000次，适宜温度也可以在零下20度和50度的高温下都对锂离子电池正极材料影响不大，而且在作为乘用车的动力能源时，安全性能属于高级别等级。

锂离子电池正极候选材料按结构主要可分为以下三类：（1）层状结构的LiMO2（M=Co、Ni、Mn）正极材料；（2）尖晶石结构的LiMn2O4正极材料；（3）橄榄石结构的LiFePO4正极材料。

嵌锂化合物正极材料的是锂离子的贮存库。为了获得输出电压较高的锂离子电池，作为电池正极的材料应具备以下条件：

（1）相对锂的电极电位高，正极材料组成不随电位变化，离子电导率和电子电导率高，有利于降低电池内阻；

（2）锂离子嵌入一脱嵌可逆性好，伴随反应的体积变化小，锂离子扩散速度快，以便获得良好的循环特性和天电流特征；

（3）与有机电解质和粘结剂接触性良好，热稳定性好，有利于延长电池寿命和提高安全性能；

（4）资源丰富，价格低廉，在空气中稳定、无毒等。目前，锂离子电池正极材料主要有层状的LiCoO2、LiNiO2，尖晶石型LiMn2O4，橄榄石型的LiFePO4以及三元复合材料LiMnxNiyCo1-x-yO2等。

正极材料是锂离子电池发展的关键。

目前广泛应用的锂离子电池正极材料是钻酸锂（LiCoO2），但由于钻酸锂中的Co在自然界中的储量小，价格比较昂贵，有一定的毒性，而且在充电的过程中，钻酸锂由于金属锂的脱嵌部分变成CoO2，Co4+氧化性极强，容易引起燃烧、爆炸等安全事故。所以对发展大功率，大容量，需要多个单体电池串并联的动力电池来说，采用钻酸锂存在巨大的安全隐患。

LiNiO2曾经被寄予希望，至今未有较大突破，虽然具有较高的容量，但在制备上存在较大困难，难以合成纯相的物质，而且存在一定的安全问题。

LiMn2O4虽然价格便宜，安全性能好，但是其理论容量不高，循环寿命、热稳定性和高温性能较差。所以这些材料至今为止仍难以替代钻酸锂。

1997年，A.K.Padhi等首次报道磷酸铁锂（LiFePO4）能可逆的嵌入和脱嵌锂离子，可充当锂离子电池正极材料，引起了人们的广泛关注。

磷酸铁锂原料来源广泛、价格便宜、无毒、对环境友好、理论比容量高（约170mAh.g-1），与其它锂离子电池相比具有相对适中的工作电压（3.4V，相对Li+/Li），不仅兼顾了LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4材料的优点，而且热稳定好、安全性能优越、循环性能突出，被认为是标志着“锂离子电池一个新时代的到来”，特别是成为锂离子动力电池正极材料的首选材料。