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2021-02-16 点击量：821次
锂电池磷酸铁锂正极材料结构
正极材料主要包括LCO，尖晶石LMO，橄榄石LFP等晶体结构。大多数正极材料研究集中在过渡金属氧化物和聚阴离子化合物上，因为它们具有较高的电压和较高的容量。
磷酸铁锂电池正极材料具有正交的橄榄石结构，pnma空间群。LiFePO4结构在c轴方向上是链式的，1个PO4四面体与1个FeO6八面体、2个LiO6八面体共边，由此形成三维空间网状结构。
从结构上看，PO4四面体位于FeO6层之间，这在一定程度上阻碍了锂离子的扩散运动。此外，共顶点的FeO6八面体具有相对较低的电子传导率。这使得磷酸铁锂只能在小的放电倍率下充放电，而在大倍率放电条件下，内部的锂离子来不及迁出，电化学极化就会很大。
磷酸铁锂电池正极材料的现状
目前已大规模市场化应用的主要包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料的镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂三种类型。其中，磷酸铁锂和锰酸锂材料在基础研究方面已没有太大技术突破空间，其能量密度和主要技术指标已接近应用极限。从技术进步的角度看，三元材料由于具有高能量密度、较长循环寿命、较高可靠性等优点，逐渐成为动力锂电正极材料的主流。
2016年全球锂电池出货量达到118GWh，其中动力锂电池的出货量由2011年的1.08GWh上升至2016年的40.52GWh，市场占比由2.32%上升至34.30%。
2017年，全球锂离子电池的出货量达到143.5Gwh，其中汽车动力锂电池的出货量达到58.1Gwh，储能锂电池出货量达到11.0Gwh，其他传统领域锂电池出货量达到74.4Gwh。
受锂电池及其下游行业快速发展的驱动，磷酸铁锂电池正极材料增长较为迅猛，2016年全球锂离子电池正极材料销量达到31.74万吨，同比增长42.1%，2011-2016年年均复合增长率为32.17%。从应用结构看，锂电正极材料市场可以细分为小型锂电正极材料市场和动力锂电正极材料市场。小型锂电正极材料主要包括钴酸锂、三元材料和锰酸锂，而动力锂电正极材料主要为锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。
目前为止，磷酸铁锂电池正极材料已经占据了锂离子电池正极市场份额的8%，而且近几年随着国内几大正极材料生产企业的产能扩大，磷酸铁锂的市场增速加快，相信不久磷酸铁锂的市场份额将会越来越大，因为根据前面分析，钴酸锂的市场最终会被其他三种材料所吞噬，在以后的正极材料市场上将会出现磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料三足鼎立的局面，磷酸铁锂市场也会伴随着电动车行业的兴起大放异彩。
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