【正文】 主流方向之一。高能量密度的NCA正極材料在高檔3C產品類電池和新能源汽車動力電池中占有一席之地，但是高成本、電池制作環(huán)境苛刻等因素限制了其大范圍應用。磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCA正極材料始終在目前正極材料架構中占有一定地位。層狀富鋰錳基材料是下一代產業(yè)化的正極材料中能量密度最高的，市場應用前景廣闊，但是其自身結構問題造成的首次不可逆容量高、倍率性能較差等問題仍有待科研工作者進行深入研究。自從 20 世紀 90 年代鋰離子電池商業(yè)化以來，炭材料一直在鋰離子電池中被廣泛應用，今后仍將是鋰離子電池的關鍵基礎材料。在新型炭負極方面，未來的發(fā)展將主要集中在高功率石墨類負極及非石墨類高容量炭負極，以滿足未來動力和高能電池的需求。炭導電劑對電池性能具有重要影響，新型導電劑的研究將主要集中在具有高離子電導特性炭黑的開發(fā)以及與碳納米管、近幾年來碳納米管及石墨烯等新型炭材料在鋰離子電池領域的研究正在世界范圍內展開，碳納米管復合導電劑已在鋰離子電池領域被大量使用。碳納米管和石墨烯復合電極材料經適當的電化學性能改進、使用過程優(yōu)化后，均有望在高容量鋰離子電池及鋰離子動力電池領域得到廣泛應用。鋰離子電池市場現狀及發(fā)展趨勢鋰離子電池市場總體上可分為消費類電子產品市場、電動交通工具市場、工業(yè)amp。儲能應用市場這三大市場。一般稱前者為3C小型鋰離子電池市場，后兩者為動力鋰離子電池市場。鋰離子電池產業(yè)發(fā)展20多年來一直集中在3C產業(yè)為主，較少應用在市場經濟規(guī)模更大的儲能和動力電池（瞬間需要較大電流）市場，該市場涵蓋純電動車、油電混合車、中大型UPS、太陽能、大型儲能電池、電動手工具、電動摩托車、電動自行車、航空航天設備與飛機用電池等領域。主要原因之一是過去鋰電池采用的鈷酸鋰正極材料（LiCoO2，就是現在最常見的鋰離子電池）成本較高，并且難以應用在耐受穿刺、沖撞和高溫、低溫等條件等特殊環(huán)境。更重要的是，因無法滿足人們對安全的絕對要求而飽受詬病。同時，鈷酸鋰電池也無法達到快速充電與完全避免二次污染等目的，而且，一定要設計保護電路以防止過度充電或過度放電，否則就會造成爆炸等危險，甚至出現如Sony電池爆炸導致全球品牌NB業(yè)者投下巨資回收的情況。目前全球和中國的鋰離子電池銷量主要還是集中在消費類電子產品市場，盡管其市場份額處于下降態(tài)勢。%是在消費類電子產品市場，%（）。全球2012年手機用鋰離子電池總量為1,，較2011年的1,，但是在中國市場，%。在中國，智能手機正在迅速取代傳統(tǒng)的功能手機，目前絕大多數智能手機配備的電池管不了一天，這意味著即使讓鋰離子電池的能量密度翻番也難以滿足需求，因此，今后一段時間，為消費類電子產品隨時充電的移動電源市場還會快速發(fā)展。2012年全球123萬kWh的移動電源鋰離子電池需求，超過80%是中國制造，是這個市場的領導性力量。中國的平板電腦市場也在快速、穩(wěn)步發(fā)展，年增速高于全球平均水平，平板電腦銷量的快速提升直接帶動了鋰離子電池銷量的提升，%?？偟膩碚f，消費類的電子產品這個市場對鋰離子電池的需求增長比較有限，這個市場的鋰離子電池需求量今后幾年的增長速度會維持在15%左右。由于中國企業(yè)會在智能手機、移動電源等產業(yè)上取得更快發(fā)展，因此，%的年均復合增長率，發(fā)展速度高于全球。，，將首次超越筆記本電腦。工業(yè)amp。儲能市場消費鋰離子電池主要分為電動工具、移動基站電源、風光發(fā)電配套三類。2012年全球鋰離子電池需求總量中，工業(yè)amp。，%；，%，要適當高于全球。我國自20世紀80年代初期開始進行鋰離子電池的研發(fā)工作。在一系列國家政策的支持下，我國的鋰離子電池產業(yè)有了長足的發(fā)展。根據國家統(tǒng)計局數據顯示，到2013年，已發(fā)展成為全球電池生產制造大國。在航天應用領域，目前國內空間用圓形鋰離子電池的比能量約為110～140 Wh/kg；在電池地面壽命試驗方面，高軌衛(wèi)星80％DOD，達到了15年壽命水平；低軌衛(wèi)星30％DOD，已達到5年壽命水平。在電動汽車領域，萬向集團為上海世博會提供了電動汽車和混合動力汽車用鋰離子電池；上海汽車除了與比亞迪、上?？臻g電源研究所持續(xù)進行深度合作，同時還與全球鋰二次電池領域居于技術領先地位的美國A123組建了合資公司，生產和銷售車用動力電池系統(tǒng)。在電網儲能技術領域，2011年2月，我國第一個兆瓦級電池儲能電站——南方電網5 MW級電池儲能電站在深圳并網成功，該電池儲能電站總容量為10 MW，待其全部投產后，將成為世界上最大的鋰離子電池儲能電站。中國目前電動工具市場鋰離子電池替代鎳鎘電池、鎳氫電池等的速度，今后幾年將會以每年10%左右的速度發(fā)展，到2017年鋰離子電池的用量比將會達到90%，基本完成對其他二次電池的替代。未來一段時間中國移動基站建設的重心將由大中型基站轉向小微型基站，鋰離子電池正在開始取代鉛酸電池：在新建基站領域，2012年使用鋰離子電池的比例約2%，預計到2017年會達到100%；在老基站電源替換領域，%，2017年會快速上升到50%。而今后重點建設的小微型基站的首選電源亦是鋰離子電池。中國移動基站電源市場對鋰離子電池的需求量在2017年將會達1,，%，是所有鋰離子電池細分市場中增速最快的。在搬運機、起重機、挖掘機等工業(yè)器械市場，對鋰離子電池性能和價格的需求和電動汽車市場差不多，因此，電動汽車市場的爆發(fā)會直接推動該市場爆發(fā)。據統(tǒng)計，2012年全球鋰離子電池市場需求量共計3,，%；，%。中國市場的全球占比，%%，上升的主要動力來自消費類電子產品市場。但是，后兩大市場對鋰離子電池需求量的增長速度明顯快于前者，這種勢頭在未來多年的時間里只會加強而不會削弱。因此，盡管現在這兩大市場的需求總量還不是很多，但所有人都認為鋰離子電池的未來在動力電池市場。此外，新能源汽車是我國七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，動力電池作為新能源汽車的核心部件是其動力的直接來源，鋰離子電池是新能源汽車動力電池發(fā)展最有前景的技術路徑，鋰離子動力電池的技術創(chuàng)新對新能源汽車產業(yè)的發(fā)展有著關鍵作用。總結鋰離子電池具有工作電壓高、應用溫度范圍寬、自放電率低、環(huán)境污染輕等優(yōu)勢，一經問世便取得了迅猛的發(fā)展。目前，鋰離子電池已經成為手機、筆記本電腦等便攜電子產品的主流電源。另一方面，在傳統(tǒng)能源日漸枯竭與環(huán)境保護日益強化的雙重壓力下，能源生產和使用的方式正在發(fā)生巨大變革，如使用太陽能、風能、潮汐能等新型清潔能源。發(fā)展混合動力汽車或純電動汽車，也對高性能儲能系統(tǒng)提出了迫切需求。由于具有優(yōu)異的綜合性能，鋰離子電池在電動汽車及大型儲能領域將具有廣闊的應用前景。針對不同應用需求，鋰離子電池正朝著多元化方向發(fā)展，主要包括：(1)便攜電子產品用高能量密度鋰離子電池；(2)兼具高能量密度與高功率密度的鋰離子動力電池；(3)儲能用長壽命鋰離子電池。目前沒有任何一種材料能夠同時滿足這三方面應用的要求,如何在擁有高能量密度的同時，兼?zhèn)涓叩墓β拭芏扰c高的循環(huán)穩(wěn)定性是鋰離子電池材料發(fā)展的核心。隨著新材料技術的發(fā)展，鋰離子電池在日常使用及專業(yè)領域中的份額逐年上升，促進了鋰離子電池技術的進一步發(fā)展。可以預見：1)在未來20年，為了適應不同的儲能環(huán)境，鋰離子電池必將向多品種及特種電池應用的方向逐步改進；2)高安全、高效率、長壽命、低成本是鋰離子電池技術發(fā)展的方向和追求目標；3)發(fā)展新型高性能低成本電池材料及相應的電化學體系，探索高效加工生產技術，促進產業(yè)鏈技術整體進步是鋰離子電池技術獲得突破的有效途徑。參考文獻[1][D].上海師范大學,2013.[2][D].電子科技大學,2013.[3]聞雷,宋仁升,石穎,李峰,[J].科學通報,2013,31:31573171.[4]湯雁,劉攀,[J].電子元件與材料,2014,08:16.[5]李明月,[J].化工生產與技術,2010,04:4649+14.[6][J].航空學報，:.