鋰離子電池的應(yīng)用十分廣泛，小到我們平常使用的智能手機(jī)、照相機(jī)、筆記本電腦等數(shù)碼產(chǎn)品，大到新能源汽車、軍工用品，等等。鋰離子電池是一種充電電池，它的工作原理主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間來回移動工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。

　　鋰離子電池四大關(guān)鍵性材料：正極、負(fù)極、隔膜、電解液。

一、鋰離子電池正極材料

　　正極是決定鋰離子電池性能和成本的重要因素，也是制約電池容量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素；是電池能量密度提高的關(guān)鍵技術(shù)突破方向，從磷酸鐵鋰（LFP)、三元到高鎳三元，電池能量密度不斷提升。正極材料在動力電池生產(chǎn)成本中占20%～30%。

正極材料性能對比

　　隨著新能源汽車的發(fā)展，純電動汽車政府補(bǔ)貼的門檻也提高，要求的動力電池能量密度越來越高。目前發(fā)展前景最廣闊的動力鋰電池正極材料是三元材料（NCM/NCA)。隨著正極材料中鎳含量占比提高，電池能量密度提升，安全性能下降，制備難度上升，主流三元材料中333型、523型和622型NCM（如圖二所示）國內(nèi)均實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，811型能夠量產(chǎn)的廠家較少。

二、鋰離子電池負(fù)極材料

　　是鋰離子電池重要組成部分，性能優(yōu)異的負(fù)極材料具備較高比能量、相對鋰電極的電極電勢低、充放電反應(yīng)的可能性好、與電解液兼容性好，約占鋰離子電池成本10%～15%。

負(fù)極材料性能對比

　　綜合鋰離子電池的生產(chǎn)成本和性能，目前電池負(fù)極材料以人造石墨為主，未來將以硅碳負(fù)極作為提升鋰電池能量的突破口。

三、鋰離子電池電解液

　　號稱鋰離子電池的“血液”，承擔(dān)著運(yùn)輸鋰離子的重任，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證，同時也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性，其成本約占鋰離子生產(chǎn)成本的5%～10%。

　　作用：鋰電池電解液是有機(jī)溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導(dǎo)體，是電池中是離子傳輸?shù)妮d體，在電池正負(fù)極之間起到傳輸能量的作用。

　　組成：電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)、添加劑等材料在一定條件下，按一定比例配置而成。

有機(jī)溶劑

　　常用電解液體系：EC+DMC，EC+DE，,EC+DMC+EMC，EC+DMC+DEC等。

電解質(zhì)鋰鹽

　　常用電解質(zhì)鋰鹽：六氟磷酸鋰（LiPF6）、四氟硼酸鋰（LiCLO4），從成本、安全性等方面考慮，六氟磷酸鋰是目前用的最多的。

添加劑

四、鋰離子電池隔膜

　　主要作用：將鋰離子電池的正、負(fù)極隔開，只讓電解質(zhì)的離子通過以防止兩極接觸而短路。

　　性能：隔膜性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。

　　分類：對于不同鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要耐有機(jī)溶劑的膈膜材料一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

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