凡是我们说得最多的动力电池根基上属于锂离子电池，简称锂电池。一颗及格的锂电池，根基构成包罗外壳、正极质料、负极质料、隔阂、电解液等。个中，正负极质料对付锂电池的能量密度、安详性、轮回寿命等起着抉择性浸染，占锂电池本钱的40%，其技能成长尤为要害。如今动力锂电池质料的流派或许分磷酸铁锂和三元质料，新兴质料也渐露头角，着手争夺将来新一代的职位。

　　今朝，牛津大学的OXIS能源出产的锂硫电池理论上可以或许到达300Whr以上，而一般的锂电池只能到达140Whr阁下。不外有得必有失，有一个先天弱点不容忽视：锂硫电池的电极会逐渐溶解到电解液中，丁苯胶乳，而且锂电池充放电轮回进程中部门金属锂会沉积，形生长长的细丝“枝晶”，这会引起电池短路，造成安详隐患。而出产锂硫电池的OXIS能源也不负众望，开拓出一种新发明的单原子厚度的锂化石墨烯来实验办理这个问题。

　　磷酸铁锂动力电池的容量有较大不同，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。差异范例电池的同类参数也有一些差别。在乘用车以及商用车规模今朝应用较广的是小型尺度圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池，其外廓尺寸：直径为18mm、高650mm(型号为18650)也就是各人常说的18650电池。

　　而磷酸铁锂电池可以或许成为动力电池中的主力，归功于：高效率输出，尺度放电为2～5C、持续高电放逐电可达10C，瞬间脉冲放电(10S)可达20C；高安详性，电池的布局简朴而不变；极好的轮回寿命，经500次轮回，其放电容量仍大于95%；可快速充电；低本钱；对情况无污染。

　　钛酸锂电池

　　磷酸铁锂电池仍占一席之地

　　虽说磷酸铁锂在能量密度上已经无法与三元质料相比，可是在市场应用上，以磷酸铁锂为电芯所构成的电池较为简朴，不需要太多掩护帮助设备，而三元电池固然电池电芯密度很高，但由于其安详性差不耐高温，所以必需团结一套巨大的电池掩护设备，而这些设备都加大了汽车的重量，使得三元电池在能量密度上的优势减弱了，今朝无法完全代替磷酸铁锂。综合能量密度、轮回寿命、低温机能等方面，三元电池综合机能优于磷酸铁锂电池，可是在不变性以及本钱上，磷酸铁锂仍具有安稳的职位。

　　锂电池家属比拼进级：磷酸铁锂星光惨淡，三元质料后程发力

　　将来名堂：负极质料或制霸新一代锂电池

　　自锂电池问世以来，环绕它的研究、开拓事情一直不绝地举办着，上世纪90年月末又开拓出锂聚合物电池，2002年后则推出磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池，一般简称为磷酸铁锂电池。由于它的机能出格适于动力方面的应用，则在名称中插手“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。

　　在对能量密度需求大幅增加的配景下，锂离子电池家属中的锂硫电池渐露头角，并且也是在阴极质料上取得打破。2014年6月份，美国的研究人员研制出了一种便宜、高功率的锂硫电池。这种锂硫电池的事情道理雷同锂电池，可是操作硫来取代了重金属。由于硫具有比金属更多的氧化本领并且借助于硫的特性，锂硫电池具有同质量锂电池四到五倍的能量储存本领。而锂硫电池之所以备受众人等候，不只仅是其强大的本领密度，更重要的是硫作为一种家产原料，对比于钛、钴、镍这些重金属，有着相当自制的价值，在将来的家产化历程中，很有潜力。

　　在倍率放电方面，固然三元锂电池不如磷酸铁锂，可是纯电动车电池容量大，电机功率大多不太大，高倍率放电的环境很少，缺点露出的不明明。在寿命方面，三元锂电池不如磷酸铁锂。而对插电殽杂动力汽车来说，电池常常要高倍率放电，并且充放次数较多，对付高倍率机能不佳、寿命较短的三元锂电池来说并不符合。所以，在电池蹊径上，许多插电殽杂动力汽车和纯电动客车依然应该僵持磷酸铁锂蹊径。今朝销售较好的大多是商用车，出格是都市公交，大客车。这类汽车高倍率放电次数少少，电池容量大，对充放电时间不敏感，而对本钱、续航有要求。可是在乘用车市场上，思量的因素有很大差异，由于乘用车留给电池的空间不多，所以鉴于今朝磷酸铁锂电池能量密度已经根基到达理论的极致，而三元电池的能量密度尚有很大的晋升空间，不少厂家纷纷着手研发和应用三元质料，就连比亚迪这种磷酸铁锂“死忠粉”，也已经开始动摇了。

　　三元质料电池指的是以三元质料为正极质料的锂离子电池。三元质料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三种金属元素为焦点元素的正极质料。跟着美国特斯拉电动汽车进入中国，能量密度高、续航本领强的三元锂电池逐渐替代以磷酸铁锂为主的海内电池，正常来讲，用作动力电池的三元聚合物锂电池是指正极质料利用锂镍钴锰三元正极质料的锂电池。

　　锂硫电池

　　三元锂电池

　　首先是最近火热的钛酸锂电池，这位说起来与前面先容的两位“年迈”略有差异，因为钛酸锂电池的技能在于负极质料，是将石墨改换为新型高比外貌积的纳米级钛酸锂负极质料，可与锰酸锂、三元质料或磷酸铁锂等正极质料构成锂离子二次电池。这样的组合可以或许充电更快(6c至10c)，安详性更高，事情情况合用温度范畴为-40至60摄氏度，而且钛酸锂负极的无SEI膜布局使得制止了电池过热导致的起火；低温充电寿命更长，钛酸锂晶状布局比石墨层状布局更不变，锂离子嵌入与脱嵌不会造成质料变形，大大提高了电池的轮回寿命(100%充放>25000次)。

　　对比于暮年迈“磷酸铁锂”，优势在于：一是充电速度快，钛酸锂电池可以或许10分钟快速充电，是磷酸铁锂电池充电速度的20倍以上；二是电池衰减速度慢，电池寿命长。钛酸锂电池实际利用寿命为6～8年，磷酸铁锂电池仅为2～3年。可以预见：钛酸锂质料在2-3年后，有大概会成为新一代锂离子电池的负极质料而被遍及应用在新能源汽车规模。

　　总的来说，作为今朝动力电池的主力军，磷酸铁锂的电池能量密度已经根基到达理论的极致，可是由于本钱，安详等方面的优势，使得在家产化出产上仍被需求。