锂离子电池存在的问题

现有的锂离子电池的比能量过低，无法达到纯电动车的应用要求。目前行业实际商业化应用的锂离子电池的比能量只有100Wh/kg左右，如此低的比能量，导致为了达到电动车的行程要求，电池的重量达到1吨，如2011年在杭州试点的纯电动车，其使用的电池是众泰控股和海马汽车公司生产的磷酸铁锂离子电池，每部车配备的电池重量达到1吨，这就造成了行程中有一半的能量实际上是背着电池在运行。如果能够让锂离子的比能量达到200Wh/kg或者更高，会让电动车省去更多的能量从而增加里程。

锂离子电池待解决的问题和缺点：锂离子电池自问世以来由于其优异的的电性能而得到了广泛的应用。但它的发展远没有停止，主要是锂离子电池存在如下缺点：

(1)安全性需进一步提高。由于锂离子电池的电解质使用易燃的有机溶剂和具有腐蚀性的电解质盐，过充电时电解液易在高氧化态的正极材料表面发生反应产生可燃性气体，内压升高，电池发生胀气、漏液等现象，造成用电器的腐蚀和损坏；放电时负极表面易形成锂枝晶刺穿隔膜引起电池内部短路，使电池内部温度急剧升高而发生爆炸。安全性问题大大限制了锂离子电池的应用领域。

(2)电池成本高。主要包括：广泛采用的LiCoO2正极材料价格高；电解质体系的提纯困难，发展新一代的电解质已经是业内人士共同呼吁的。

(3)大电流充放电不适合现有电动工具使用。由于采用有机电解质体系，电池内阻大，一般放电电流为-2，为-2只适用于中小电流的用电器使用。目前全世界的科技和工业界都在努力发展锂离子电池及相关技术，不断开发新产品，扩大市场范围；不断研究新型锂离子电池材料，提高电池性能及降低电池成本。

（4）现有的锂离子电池的比能量过低，无法达到纯电动车的应用要求。目前行业实际商业化应用的锂离子电池的比能量只有100Wh/kg左右，如此低的比能量，导致为了达到电动车的行程要求，电池的重量达到1吨，如2011年在杭州试点的纯电动车，其使用的电池是众泰控股和海马汽车公司生产的磷酸铁锂电池，每部车配备的电池重量达到1吨，这就造成了行程中有一半的能量实际上是背着电池在运行。

锂离子电池的核心在于材料，正极材料和负极材料，其中正极材料是其核心材料。从目前来看，一直阻碍当前锂电池产业化应用发展的问题所在就是眼下锂电池上游相关生产企业要解决的战略核心问题-正极材料，业内人士都知道，其在锂离子电池生产制造成本中的必中，接近成本一半，而这个亟待攻克的核心却又是决定电动汽车性能的关键因素，电动汽车要求电池比能量高，如果电池的性能达不到要求，就会使当前的燃油汽车向电动车迈进的革新之路止步不前。

三元材料将赶超钴酸锂，磷酸铁锂整合本土优势浴火重生，根据数据统计，2011年全球锂电池正极材料产销量约为63，000吨，较2009年增长54%，年复合增长率达到25%。从正极材料的市场份额看，钴酸锂、锰酸锂、三元材料基本形成三足鼎立的局面，市场份额分别为43%、11%和38%，磷酸铁锂由于专利纠纷的解决，以及市场应用前景的明朗，发展很迅速，现已占据市场份额中8%，未来锰酸锂，三元材料以及磷酸铁锂的市场份额将逐渐增加，而钴酸锂的市场将逐渐被这三种材料所取代。而从三种材料的应用领域来看，在动力电池领域，锰酸锂和磷酸铁锂是有前途的正极材料；在通讯电池领域，三元素复合材料有可能成为替代钴酸锂的正极材料。