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リチウムイオンパワー電池は、正極材料、負極材料、電解質、電解質、及び4つの部分から構成されています。バッテリー 区切り 記号
リチウム電池用に現在使用・開発されているカソード材料としては、主にコバルト酸リチウム、ニッケルニッケルコバルト三元材料、スピネル型リチウムマンガン酸化物、オリビン型リン酸リチウムを中心に開発されています。陰極材料の分類によると、リチウムイオンパワー電池の開発のための3つの主要なルートがあります:改変されたマンガンリチウム、三元材料およびリン酸鉄リチウム。現在のところ、コバルト酸リチウムは、従来の3C(コンピュータ、通信、消費者Eレクトロニック)分野で主に使用される小さなリチウム電池陰極材料の分野において依然として主力です。三元材料とリチウムマンガン酸化物は、主に電動工具、電動自転車、電気自動車に使用されており、日本と韓国では、パワーバッテリーとしての技術は比較的成熟しています。リン酸鉄リチウムは主に国内の電力に使用されますバッテリー基地局やデータセンターのエネルギー貯蔵、家庭用エネルギー貯蔵、風力太陽光発電エネルギー貯蔵、その他の分野でも使用されています。
リチウム電池製品技術の開発は、以下の傾向を示す
(1)コバルト酸リチウムは、徐々に三次材料に置き換えられます。三元材料は、コバルト酸リチウム、酸化リチウム、マンガン酸リチウムの利点を兼ね備え、価格優位性を有する。テスラの最初のモデルRoadsterは、発売時に18650リチウムコバルト酸化物電池を使用しましたが、2番目の量産モデルであるModel Sは、パナソニックカスタム3級材料電池、すなわちニッケルコバルトアルミニウム三元カソード電池を使用しました。コバルト酸リチウム電池の高コストは、テスラの前後の2つのモデルの比較で非常に明白です。モデルSはロードスターより1,000個以上多い8,000個以上のバッテリーを使用していますが、コストは30%減少しました。現在、高性能電源リチウム電池用のNCM三次材料は海外で広く使用されていますが、中国企業はまだ量産製品を生産していません。
(2)マンガン酸リチウムの割合が増加します。コバルト酸リチウムカソード材料と比較すると、酸化リチウムマンガンは豊富な原料、低価格、非毒性の利点を有する。リチウムイオン電池用正極材料として用いられる層状リチウムマンガン酸化物LiMnO₂の欠点は、容量は高いが高温では不安定であり、充放電時にスピネル構造に変換しやすく、過剰な容量崩壊を生じる点である。マンガンリチウム材料の応用は消費者用電池市場に集中しており、電力電池は主に電動自転車電池です。
(3)リン酸鉄リチウムは、まだ技術改善の余地が多い。リン酸鉄リチウムカソード材料の低温性能と速度放電は、コバルト酸リチウムのレベルに達することができ、それはまた有望な電力ですバッテリー現在の材料。しかし、技術的なボトルネックにより、リン酸鉄リチウム電池の一貫性と単位エネルギー密度は低い。中国では比較的成熟したリン酸鉄リチウムエネルギー貯蔵システムがありますが、現在の中国のリン酸鉄リチウム材料の産業発展は先進国の水準よりも低いままです。
電力電池のカソード材料産業の分野では、中国、日本、韓国、米国の電力電池会社は異なる材料システムを採用しています。中国企業は主にリン酸鉄リチウムを使用しており、日韓企業は主に酸化マンガンリチウムと三元材料を使用しています。2015年には、陰極材料中の三元材料の割合は35%に上昇し、マンガンリチウムの割合は30%に上昇し、コバルト酸リチウムの割合は25%に低下すると予測されています。
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