三元材料--中文百科全书

基本简介

三元材料：权威索引维基百科（WiKipedia）对“Ternary”的定义是“Ternary (from Latin ternarius) is an adjective meaning "composed of three items".”。国际权威词典Merriam-webster对“三元”的定义是“Having three elements, parts, or divisions or arranged in threes <ternary petals>”。因此，“三元材料”是指由三种化学成分（元素），组分（单质及化合物）或部分（零件）组成的材料整体，包括合金、无机非金属材料、有机材料、高分子複合材料等，广泛套用于矿物提取、金属冶炼、材料加工、新型能源等行业。

正极材料：是钴酸锂LiCoO2，三元材料则是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2，三元複合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是平台太低，用在手机上（手机截止电压一般在3.4V左右）会有明显的容量不足的感觉，在一些山寨手机上已经有在用三元材料的电池了，特别是容量比较高的电池。磷酸铁锂容量发挥偏低，不适合追求高容量手机电池的要求.。

适用的範围为：动力电池，小型电型

三元材料

产品特点：成本低廉,高克容量（>150mAh/g),工作电压与现有电解液匹配(4.1V),安全性好,平台相对钴酸锂，锰酸锂较低，但考虑到其压实，克容量等综合性能，其套用前景很好。常见的镍钴锰比列为 424 333 523 701515 1C克容量以河南思维提供的样品测试分别为 145 147 155 165 车间使用压实为 3, 4 3.5 3.3 3.2 三元在国内使用在手机电上最大的障碍是所谓的放电平台，老观点认为4.2V放到3.6V的时间就是手机工作的时间，事实上很多手机都是3.3甚至3.0V才关机。日韩没平台一说与钴酸锂相比，三元的能量密度有待提高，日本提到了与钴酸锂差不多的程度，也就是日本三元的压实接近钴酸锂，国内的还有所差距。如果压实提上来，凭成本优势与安全性，三元会取代钴酸锂。

负极材料：锂离子电池负极材料，如"Silicon Nanowire/Super-P/Polyaniline"和"Silicon Nanoparticles/Carbon Nanotubes/Polypyrrole"等为三元负极複合材料。2013年6月，《纳米通讯》发表名为"Three-Dimensional Hierarchical Ternary Nanostructures for High-Performance Li-Ion Battery Anodes"的文章，利用合成P-聚吡咯包裹硅纳米颗粒并利用单壁碳纳米管做电强化剂，显着提高电化学循环稳定性和倍率性能，另外，其低成本、高效率及良好的工业流程兼容性症引起广泛重视。

乾燥技术

三元材料的乾燥技术目前以日本最为先进，其採用的是迴转窑设备，但是其有金属污染，产品品质受影响，而採用微波乾燥技术更优于迴转窑技术，完全避免了金属污染，并且有乾燥速度快，几分钟就可完成乾燥处理，乾燥均匀，品质好，乾燥温度低，能耗降低等优点。设备占地面积小，用电环保！

主要厂商

深圳天骄科技：天骄科技成立于2004年，是国内最早掌握三元材料核心技术的厂商（自己生产前躯体），现已发展成为国内锂电池材料实力领先的综合供应商：2010年产销三元材料2200吨（产能3000吨），锰酸锂550吨，电解液220吨（2010年7月投产，产能6000吨），并取得钛酸锂的行业标準制定权。

湖南升华科技：于2005年开始锂离子电池正极材料的研发，2007年底实现产业化生产，注册资金2222万元。是国家级高新技术企业。主要产品为锂离子动力电池正极材料磷酸铁锂，年生产能力磷酸铁锂2000吨、锰酸锂1000吨、三元1000吨。

宁波金和：公司年产钴酸锂1000吨、镍钴（锰）酸锂1500吨，除满足国内主要电池厂家外，还远销日本、韩国，拥有TDK、LF、三星、天津力神、天津巴莫、比克、联想等一批战略客户，综合市场竞争力处于同行业领先地位。

湖南杉杉：公司是由宁波杉杉股份有限公司（占75%的股份）和中南大学（占25%的股份）联合创办。成立于2003年11月，注册资本5000万元，投资总额近3亿元，是湖南省高新技术企业。三元材料的生产能力500吨/年。

重庆特瑞：公司为重庆市高新技术企业,注册资金2000万元，公司主要生产和销售锂电池正极材料,已投产的产品有TR-101,TR-202镍钴锰酸锂(三元正极材料),生产能力为800吨/年。具有高循环，高容量，高压实的三元材料TR-101的合成方法于2008年7月16日荣获国家发明专利。专利号：

新正锂业：公司成立于2008年，注册资金1000万元。2009年1月15号，公司改性锰酸锂和镍钴锰酸锂各年产500吨的生产线正式投产。成为国内外第一家生产微米级单晶三元材料的厂家.

北京当升：公司三元材料、钴酸锂、锰酸锂各占1/3，三元材料年产能1200吨。

湖南瑞祥：给美国3M代工。

盐光科技：公司掌握532型三元材料的烧结技术。

新乡天力：三元材料年产能5000吨。

正极材料

导电涂层

利用功能涂层对电池导电基材进行表面处理是一项突破性的技术创新，覆碳铝箔/铜箔就是将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒，均匀、细腻地涂覆在铝箔/铜箔上。它能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，进而使电池的整体性能产生显着的提升。

涂层分水性（水剂体系）和油性（有机溶剂体系）两种类型。

涂碳铝箔在锂电池套用中的优势：

1.抑制电池极化，减少热效应，提高倍率性能；

2.降低电池内阻，并明显降低了循环过程的动态内阻增幅；

3.提高一致性，增加电池的循环寿命；

4.提高活性物质与集流体的粘附力，降低极片製造成本；

5.保护集流体不被电解液腐蚀；

6.改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。

7.涂层双面厚度：A款4～6μm，B款2～3μm。