鋰電池的正負(fù)極材料簡介
鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷三元材料及磷酸鐵鋰等。其中，磷酸鐵鋰由于具有另外幾種材料所不具備的循環(huán)壽命、安全和材料成本方面的潛在優(yōu)勢，而被業(yè)界看作理想的正極材料。目前存在的問題，一是主要原料電子級碳酸鋰（碳酸鋰含量在99.5%以上）大部分來自進口，二是磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)也來自國外。
據(jù)了解，電子極碳酸鋰可由鋰礦石或鹽湖中提取出碳酸鋰再提純而來。我國鋰資源居世界第二，但由于技術(shù)問題，國內(nèi)礦石提取碳酸鋰再提純?yōu)殡娮訕O碳酸鋰的產(chǎn)量很低。鹽湖提取電子級碳酸鋰目前還沒有產(chǎn)品問世。所以只能從國外大量進口電子級碳酸鋰。因為進口量大，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)基本沒有定價權(quán)，完全由國外廠商說了算。
在技術(shù)上，我國磷酸鐵鋰發(fā)展本來與基本同步，但國內(nèi)尚未誕生真正的領(lǐng)軍企業(yè)，行業(yè)缺乏原始創(chuàng)新技術(shù)。目前，上在磷酸鐵鋰電池行業(yè)處于地位的企業(yè)主要有3家，分別是美國的高博（A123）公司和威能（Valence）公司以及加拿大的佛斯泰克（Phostech）公司。磷酸鐵鋰技術(shù)在國外被看作戰(zhàn)略性技術(shù)，美國、加拿大等政府為此不惜以國家的力量參與技術(shù)壁壘的建立。
在磷酸鐵鋰材料領(lǐng)域，有兩大核心技術(shù)，其中一個是包敷碳技術(shù)，另一個是碳熱還原技術(shù)。前者由加拿大佛斯泰克公司擁有獨家使用權(quán)，并且已經(jīng)在我國申請。后者的權(quán)由美國高博公司所有，目前尚未在我國申請，但是該公司現(xiàn)已在蘇州成立了2家公司，分別負(fù)責(zé)磷酸鐵鋰材料的生產(chǎn)和電池制造。磷酸鐵鋰離子電池方面的核心被幾家外國公司掌握，外國公司轉(zhuǎn)讓至中國企業(yè)將會面臨高昂的許可費，對該產(chǎn)業(yè)構(gòu)成巨大的潛在威脅。
要想擺脫在產(chǎn)業(yè)鏈中低端、被動的地位，就要從三方面努力：一是通過技術(shù)研發(fā)從而加快國內(nèi)磷酸鐵鋰申請。二是圍繞國外企業(yè)的核心在外圍進行布局。三是加強電池結(jié)構(gòu)設(shè)計、電池組合控制方面的研究。
鋰電池負(fù)極材料大體分為以下幾種： 種是碳負(fù)極材料： 目前已經(jīng)實際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。 第二種是錫基負(fù)極材料： 錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。 第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。 第四種是合金類負(fù)極材料： 包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。 第五種是納米級負(fù)極材料：納米碳管、納米合金材料。 第六種納米材料是納米氧化物材料。
原創(chuàng)作者：貝士德儀器科技（北京）有限公司
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