鋰離子電池技術趨勢發展方向 | 化學工廠資訊網
![鋰離子電池技術趨勢發展方向](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
2021年4月21日—鋰電池技術的發展日新月異,對於電池材料技術的要求也隨著應用市場的需求而隨之改變。鋰電池在近幾年除終端消費市場應用外,也因疫情影響, ...
![鋰離子電池技術趨勢發展方向](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
陳雨筑、呂學隆/工研院產科國際所
一、前言
鋰電池技術的發展日新月異,對於電池材料技術的要求也隨著應用市場的需求而隨之改變。鋰電池在近幾年除終端消費市場應用外,也因疫情影響,遠距工作相關產品,或居家遊戲機等加速提升鋰電池的使用量。全球則在能源政策推動下,剌激、提升電動車擁有率,突顯出鋰電池在安全性等相關考量,引領業者對於鋰電池技術,從研發之材料結構等面向強化技術研發。加之鈷的稀有性、高成本,促使研發朝向取代鈷、低鈷或是無鈷等新電池技術開發,同時提供全面性的電池整合技術方案,解決及提升鋰電池整體安全性、使用壽命、高能量密度以及充放電速度等技術能量與相關問題。
二、鋰電池材料需求與技術發展變化
1. 高鎳化正極材料的技術提升
正極材料的技術發展上,目前將以高能量密度NCM的研究開發為主,且以「鎳」為研發標的來取代鈷的使用比例。鎳在高溫下具有穩定性及所含比例愈高則能量密度愈大的特性,因此形成高鎳化之高克電容量材料的新技術主流趨勢,尤以動力車用電池的技術應用為主。中國大陸因政策與市場推動下,已有比亞迪、天津力神等業者投入NCM 811動力鋰電池產品開發,量產出超越現有三元材料NCM523 克電容量166mAh/g的高能量密度鋰電池,有助提升續航能力。而NCM 811的意思是:在三元鋰電池正極材料中,三種主要材料:鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)的比例,分別是8:1:1,可以看出鎳的比例遠高於鈷,代表著具有更高的電池能量密度,而若與三元材料NCM523同重量的電池相比,NCM 811可望提供更多電量、更高的續航力,且對於希望降低電池重量及縮小電池空間等需求也得以實現。
圖一、正極材料NCA與NCM的發展趨勢
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