由于钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料等正极材料的优缺点各有不同,因此各有主流的应用下游。
表1:锂离子电池各种正极材料优缺点及应用领域
钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势,最先实现商业化。并由于其具有放电电压高、充放电电压平稳、比能量高等优点,率先在电子消费品锂电池领域中大量应用,并在消费类电子产品市场中占有非常大的市场份额,其销售量也随电子消费品的发展而快速增加。
但是,钴酸锂也存在着成本高、环境友好性差、比容量利用率低、循环性能低以及安全性能差等缺点,因此,随着技术的进步,多元金属锂复合氧化物(即三元材料)被开发出来,并逐步在小型锂电池正极材料中取代钴酸锂。
与钴酸锂正极材料相比,多元金属锂复合氧化物具有原料价格优势,同时在循环稳定性、热稳定性和安全性能上有所改善。但是,其合成工艺较为复杂,所以多元金属锂复合氧化物的生产成本较高。受下游市场以及自身生产状况等因素影响,目前多元金属锂复合氧化物还更多应用于动力型锂电池,在消费电子领域仅少量取代钴酸锂电池,预计随着多元金属锂复合氧化物产能及性能的提升,将会更多的替代钴酸锂材料。
因此,受下游笔记本电脑、数码相机等消费电子市场增速放缓以及多元金属锂复合氧化物其它锂电池正极材料替代等因素影响,钴酸锂产量增速有所放缓,2016年期产量3.49万吨,同比增长5.12%,低于同期消费电子类锂电池的增长速度。
图1:锂离子电池钴酸锂正极材料历年产量统计