#儿童美育[超话]#教书十年！每每感动的都是学生给我写东西！稚拙的字，透着小情感。今天梓月妈妈送了我孩子在宝贝计画学画的画册。我送了梓月我最喜欢的漫威之父斯坦李的传记和朱光潜的《美学》。希望每一个在宝贝计画学画的孩子，将来都有所成，把想象力不断传承，谢谢梓月妈妈推荐，祝梓月初中生活开心快乐！梓月！你的画充满灵性！我喜欢！
WZU-溯硫而上‖百问百答第十一问——最具有竞争力的动力电池正极材料技术路线是什么？[喵喵][喵喵][喵喵]
新能源汽车是汽车发展的方向，动力电池是新能源汽车的心脏，其技术水平及产业发展对电动汽车的规模化应用意义重大。随着动力电池产业集中度的提升，以及技术路线的逐渐成熟，未来的动力电池将向着更安全、更长寿、充电速度更快的方向发展。
目前动力电池正极材料技术路线有很多，主要围绕着磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂这四种，那么随着技术的不断进步，哪一种正极材料技术路线在动力电池领域更具有竞争力呢？
1、磷酸铁锂
磷酸铁锂由于安全性好，循环寿命长，原材料资源丰富，不造成环境污染而在中国得到了以BYD为首的众多动力电池厂家的追捧。我国磷酸铁锂技术路线的成功是国外主流动力电池厂家始料未及的。
磷酸铁锂优点有很多，但缺点也很明显，除了低温下循环性能极差以外，最主要的缺陷是其导电率和振实密度低，其能量密度只有120-150wh/kg。2016年底国家出台按能量密度进行动力电池的补贴，这可能会阻碍磷酸铁锂动力电池的发展，但磷酸铁锂在电动大巴上的使用具有不可替代性，未来市场空间依旧广阔。
目前采用磷酸铁锂的电池厂家有比亚迪、北大先行、深圳沃特码、合肥国轩等。未来磷酸铁锂会朝着提高能量密度的方向发展，可以考虑采用石墨烯、碳纳米管等添加剂来提高倍率容量，或者采用磷酸锰铁锂提高电压，进而提高15-20%的能量密度。
2、钴酸锂与镍酸锂
钴酸锂是最早进行商业化应用的锂电池正极材料，第一代商业化应用的锂离子电池就是SONY在1990年推向市场的钴酸锂锂离子电池，随后在消费类产品中得到大规模应用。
但是钴酸锂最大的缺点就是质量比容量低，理论极限是274mAh/g，出于结构的稳定性考虑，实际应用中只能达到137mAh/g。同时由于地球上钴元素的储量比较低，因此导致钴酸锂的成本偏高，难以在动力电池领域大规模普及。
与钴酸锂相似，理想的镍酸锂为α-NaFeO2型六方层状结构，镍酸锂正极材料理论容量为275mAh/g，实际可达180-200mAh/g，平均嵌锂电位约为3.8V。相对于钴酸锂来说，镍的储量比钴大，价格也相对便宜，但是镍酸锂合成困难，循环性能差，纯相镍酸锂实用性不大。
3、锰酸锂
锰酸锂由于与目前普遍使用的钴酸锂、三元材料性质非常接近，其电池生产工艺非常成熟，动力电池生产线与现有生产线基本兼容，特别日韩拟采用18650型电池组合成动力电池模块的技术思路，使锰酸锂动力电池生产更容易实现。
锰酸锂最大的缺点就是高温循环性能较差，但相较于磷酸铁锂，它也有着自己独特的优势。
（1）锰酸锂的体积比能量优于磷酸铁锂
锰酸锂的容量比磷酸铁锂低约25%，但其电压比磷酸铁锂高15%，且锰酸锂的压实密度高约40%，因此锰酸锂的体积比能量高于磷酸铁锂25-30%。
（2）锰酸锂的一致性优于磷酸铁锂
由于锰酸锂产品不含碳，因此产品的性能参数稳定，一致性好对动力电池生产十分有利。
目前日本桑尼，我国中信国安、苏州星恒等企业都在研发生产锰酸锂动力电池，未来在低速电动车以及续航里程不高的电动车等领域将有不错的市场。
4、三元材料
三元材料主要有镍钴铝酸锂（NCA）和镍钴锰酸锂（NCM）两种，其中NCA是目前商业化正极材料中比容量最高的材料。
镍钴铝酸锂（NCA）
因为Co和Ni具有相似的电子构型，相似的化学性质，离子尺寸差异也很小，镍酸锂和钴酸锂可以发生等价置换形成连续固溶体并保持层状的α-NaFeO2结构，为了得到更加稳定的高镍固溶体材料，除了加入钴以外，添加Al可以进一步提高材料的稳定性和安全性，这样就形成了镍钴铝酸锂三元材料。
尽管NCA具有很高的比容量，但其缺点也很明显，未来发展趋势是开发高镍低钴NCA来降低成本提高容量；以及研发高压实NCA来提高体积比；另外采用包覆工艺降低NCA对湿度的敏感性。
目前美国特斯拉采用的是NCA正极材料动力电池，技术处于领跑地位，日本松下采用NCA和硅碳负极组合制成的18650型电池容量高达3500mAh,循环寿命2000次以上；种种迹象表明，NCA正极材料在动力电池应用中具有很大的竞争力。
镍钴锰酸锂（NCM）
镍钴锰酸锂（NCM）三元材料的比容量高、循环寿命长、安全性好、价格低廉的优点是毋庸置疑的，但它同样具有平台相对较低，首次充放电效率低的缺点。
目前采用镍钴锰酸锂（NCM）的主要有韩国LG、浙江微宏动力以及珠海银隆，在未来，NCM发展趋势主要是制造低钴层状三元材料，主要原因是钴是稀缺资源，减少用量可降低成本；另一个方向就是发展高镍层状三元材料，虽然高镍体系合成难度大，易发生锂镍混排，但是镍含量的增加可以显著提高克容量，高镍体系是动力电池的理想材料之一。除此之外，NCM同样要注意材料吸水的问题。
现阶段，国内有些厂家采用三元NCM/钛酸锂负极组合的技术路线，避免了碳负极可能存在的锂枝晶生成所造成安全性和循环性差的问题。采用此模块生产的动力电池具有安全性好，充放电倍率高，循环寿命长（可达5000-10000次）的特点，因而在动力电池领域备受关注。
总结
政策所趋，未来动力电池行业市场广阔，三年内新能源汽车用动力电池市场年平均增长率可达50%左右，但是整个电池行业竞争激烈，行业的整合正在持续进行，动力电池市场需求将进一步向优势企业集中。
而在技术路线方面，目前商用锂离子动力电池正极材料主要有锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NMC)，每种材料都有自己的优势和缺陷，有自身的应用领域和市场需求。其中电动工具、HEV和电动自行车是LMO的主要应用领域，新能源公共交通大巴、出租车将仍以LFP为主。在未来，动力电池领域最有可能出现的局面将是磷酸铁锂和三元材料并驾齐驱。[鲜花][鲜花][鲜花]
声明： 图片与文字来源于网络，如有侵权，请联系删除，谢谢！[互粉]
新能源汽车是汽车发展的方向，动力电池是新能源汽车的心脏，其技术水平及产业发展对电动汽车的规模化应用意义重大。随着动力电池产业集中度的提升，以及技术路线的逐渐成熟，未来的动力电池将向着更安全、更长寿、充电速度更快的方向发展。
目前动力电池正极材料技术路线有很多，主要围绕着磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂这四种，那么随着技术的不断进步，哪一种正极材料技术路线在动力电池领域更具有竞争力呢？
1、磷酸铁锂
磷酸铁锂由于安全性好，循环寿命长，原材料资源丰富，不造成环境污染而在中国得到了以BYD为首的众多动力电池厂家的追捧。我国磷酸铁锂技术路线的成功是国外主流动力电池厂家始料未及的。
磷酸铁锂优点有很多，但缺点也很明显，除了低温下循环性能极差以外，最主要的缺陷是其导电率和振实密度低，其能量密度只有120-150wh/kg。2016年底国家出台按能量密度进行动力电池的补贴，这可能会阻碍磷酸铁锂动力电池的发展，但磷酸铁锂在电动大巴上的使用具有不可替代性，未来市场空间依旧广阔。
目前采用磷酸铁锂的电池厂家有比亚迪、北大先行、深圳沃特码、合肥国轩等。未来磷酸铁锂会朝着提高能量密度的方向发展，可以考虑采用石墨烯、碳纳米管等添加剂来提高倍率容量，或者采用磷酸锰铁锂提高电压，进而提高15-20%的能量密度。
2、钴酸锂与镍酸锂
钴酸锂是最早进行商业化应用的锂电池正极材料，第一代商业化应用的锂离子电池就是SONY在1990年推向市场的钴酸锂锂离子电池，随后在消费类产品中得到大规模应用。
但是钴酸锂最大的缺点就是质量比容量低，理论极限是274mAh/g，出于结构的稳定性考虑，实际应用中只能达到137mAh/g。同时由于地球上钴元素的储量比较低，因此导致钴酸锂的成本偏高，难以在动力电池领域大规模普及。
与钴酸锂相似，理想的镍酸锂为α-NaFeO2型六方层状结构，镍酸锂正极材料理论容量为275mAh/g，实际可达180-200mAh/g，平均嵌锂电位约为3.8V。相对于钴酸锂来说，镍的储量比钴大，价格也相对便宜，但是镍酸锂合成困难，循环性能差，纯相镍酸锂实用性不大。
3、锰酸锂
锰酸锂由于与目前普遍使用的钴酸锂、三元材料性质非常接近，其电池生产工艺非常成熟，动力电池生产线与现有生产线基本兼容，特别日韩拟采用18650型电池组合成动力电池模块的技术思路，使锰酸锂动力电池生产更容易实现。
锰酸锂最大的缺点就是高温循环性能较差，但相较于磷酸铁锂，它也有着自己独特的优势。
（1）锰酸锂的体积比能量优于磷酸铁锂
锰酸锂的容量比磷酸铁锂低约25%，但其电压比磷酸铁锂高15%，且锰酸锂的压实密度高约40%，因此锰酸锂的体积比能量高于磷酸铁锂25-30%。
（2）锰酸锂的一致性优于磷酸铁锂
由于锰酸锂产品不含碳，因此产品的性能参数稳定，一致性好对动力电池生产十分有利。
目前日本桑尼，我国中信国安、苏州星恒等企业都在研发生产锰酸锂动力电池，未来在低速电动车以及续航里程不高的电动车等领域将有不错的市场。
4、三元材料
三元材料主要有镍钴铝酸锂（NCA）和镍钴锰酸锂（NCM）两种，其中NCA是目前商业化正极材料中比容量最高的材料。
镍钴铝酸锂（NCA）
因为Co和Ni具有相似的电子构型，相似的化学性质，离子尺寸差异也很小，镍酸锂和钴酸锂可以发生等价置换形成连续固溶体并保持层状的α-NaFeO2结构，为了得到更加稳定的高镍固溶体材料，除了加入钴以外，添加Al可以进一步提高材料的稳定性和安全性，这样就形成了镍钴铝酸锂三元材料。
尽管NCA具有很高的比容量，但其缺点也很明显，未来发展趋势是开发高镍低钴NCA来降低成本提高容量；以及研发高压实NCA来提高体积比；另外采用包覆工艺降低NCA对湿度的敏感性。
目前美国特斯拉采用的是NCA正极材料动力电池，技术处于领跑地位，日本松下采用NCA和硅碳负极组合制成的18650型电池容量高达3500mAh,循环寿命2000次以上；种种迹象表明，NCA正极材料在动力电池应用中具有很大的竞争力。
镍钴锰酸锂（NCM）
镍钴锰酸锂（NCM）三元材料的比容量高、循环寿命长、安全性好、价格低廉的优点是毋庸置疑的，但它同样具有平台相对较低，首次充放电效率低的缺点。
目前采用镍钴锰酸锂（NCM）的主要有韩国LG、浙江微宏动力以及珠海银隆，在未来，NCM发展趋势主要是制造低钴层状三元材料，主要原因是钴是稀缺资源，减少用量可降低成本；另一个方向就是发展高镍层状三元材料，虽然高镍体系合成难度大，易发生锂镍混排，但是镍含量的增加可以显著提高克容量，高镍体系是动力电池的理想材料之一。除此之外，NCM同样要注意材料吸水的问题。
现阶段，国内有些厂家采用三元NCM/钛酸锂负极组合的技术路线，避免了碳负极可能存在的锂枝晶生成所造成安全性和循环性差的问题。采用此模块生产的动力电池具有安全性好，充放电倍率高，循环寿命长（可达5000-10000次）的特点，因而在动力电池领域备受关注。
总结
政策所趋，未来动力电池行业市场广阔，三年内新能源汽车用动力电池市场年平均增长率可达50%左右，但是整个电池行业竞争激烈，行业的整合正在持续进行，动力电池市场需求将进一步向优势企业集中。
而在技术路线方面，目前商用锂离子动力电池正极材料主要有锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NMC)，每种材料都有自己的优势和缺陷，有自身的应用领域和市场需求。其中电动工具、HEV和电动自行车是LMO的主要应用领域，新能源公共交通大巴、出租车将仍以LFP为主。在未来，动力电池领域最有可能出现的局面将是磷酸铁锂和三元材料并驾齐驱。[鲜花][鲜花][鲜花]
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偶感：在巴比伦，谁最伟大？
在巴比伦最伟大的不是国王，不是工程师，不是数学家或者天文学家，也不是僧侣，或者武士，而是泥瓦匠。因为巴比伦辉煌的古代文化，都是通过一块块晒干，不需要烧制的干泥巴板板保存下来的，而制作它们的人，当然必须是砖瓦厂和泥瓦匠。
泥巴板板在中国就是土坯，在北方农村很常见，它们是如何制成的呢？
查资料划重点:
土坯墙主要是用土培砖建造而成，土培砖就是未入窑烧制的泥巴板板，经过自然风干晾晒而成。造砖与土坯砖用的主要原料都是粘土。
为了使得土坯砖可以耐久，往往还加入一些秸秆、干草来防止开裂。
土坯砖的做法，可分成制干坯、湿制坯与“刀扎水土坯”三种。
除“刀扎水土坯”外，都能够用：
选泥-捣烂-拌泥-夯打（湿制坯不存在工艺流程）-出模-晾晒等工艺流程。
“刀扎水土坯”则是先往平整的地面上放石滚，不断辗压，待到土壤粘接好的时候，再用石灰粉在表层施工放线，分为合乎一定变位系数的矩形框，随后用直灰刀切割成一小块，最终用特别制作的土坯锹，把土坯一块块地拿出去晾晒。
巴比伦帝国的土坯看来也只能用上述方法这么样来制成。
唯一与中国农民泥瓦匠不同之点是，巴比伦的泥瓦匠同时也是大文豪大学者大公知等等。因为他们不但必须会和泥土、晒砖坯，还会计算微积分，圆周率，勾股定理等等，还会写史诗，情书，日志，这容易吗？计算或者构思完毕还要一刀一刀刻上泥板，然后再去晒干。
土坯是不结实的，很容易酥解和散坏。
但是巴比伦的泥板，看起来却每一款都非常结实，虽然没有经过烧制，但每一块还是都像砖头那么紧密，经历几千年风雨寒暑，依然坚固无比。
如果用土坯泥板制造一本图书，那么一本百叶文书，那就要弄一百块大板砖，要有至少一百来斤重量。所以巴比伦精英必须也是善于搬砖的大力士。
板砖图书馆的确是人类文明中一个伟大的发明，无比神奇，妙不可言！
一般来说，不管希腊罗马埃及还是巴比伦尼亚的古文物，都普遍具有千年不坏，万年如新的特性，绝对不会像中国那些出土文物，被岁月风雨销蚀得千疮百孔。
何以能做到这一点？这当然是个永远的秘密。
巴比伦泥瓦匠不辞辛苦地把家书日记和流水账，各种几何数学微积分运算，统统刻制晾晒在泥板土坯上，就是要让后人看看让我们知道他们的伟大。至于他们的蝌蚪文和字母，英国人怎么猜出来的，那就自然是见仁见智了。
不管怎么样，还是让我们高声颂扬和赞美伟大的巴比伦那些神奇的泥瓦匠们吧！
在巴比伦最伟大的不是国王，不是工程师，不是数学家或者天文学家，也不是僧侣，或者武士，而是泥瓦匠。因为巴比伦辉煌的古代文化，都是通过一块块晒干，不需要烧制的干泥巴板板保存下来的，而制作它们的人，当然必须是砖瓦厂和泥瓦匠。
泥巴板板在中国就是土坯，在北方农村很常见，它们是如何制成的呢？
查资料划重点:
土坯墙主要是用土培砖建造而成，土培砖就是未入窑烧制的泥巴板板，经过自然风干晾晒而成。造砖与土坯砖用的主要原料都是粘土。
为了使得土坯砖可以耐久，往往还加入一些秸秆、干草来防止开裂。
土坯砖的做法，可分成制干坯、湿制坯与“刀扎水土坯”三种。
除“刀扎水土坯”外，都能够用：
选泥-捣烂-拌泥-夯打（湿制坯不存在工艺流程）-出模-晾晒等工艺流程。
“刀扎水土坯”则是先往平整的地面上放石滚，不断辗压，待到土壤粘接好的时候，再用石灰粉在表层施工放线，分为合乎一定变位系数的矩形框，随后用直灰刀切割成一小块，最终用特别制作的土坯锹，把土坯一块块地拿出去晾晒。
巴比伦帝国的土坯看来也只能用上述方法这么样来制成。
唯一与中国农民泥瓦匠不同之点是，巴比伦的泥瓦匠同时也是大文豪大学者大公知等等。因为他们不但必须会和泥土、晒砖坯，还会计算微积分，圆周率，勾股定理等等，还会写史诗，情书，日志，这容易吗？计算或者构思完毕还要一刀一刀刻上泥板，然后再去晒干。
土坯是不结实的，很容易酥解和散坏。
但是巴比伦的泥板，看起来却每一款都非常结实，虽然没有经过烧制，但每一块还是都像砖头那么紧密，经历几千年风雨寒暑，依然坚固无比。
如果用土坯泥板制造一本图书，那么一本百叶文书，那就要弄一百块大板砖，要有至少一百来斤重量。所以巴比伦精英必须也是善于搬砖的大力士。
板砖图书馆的确是人类文明中一个伟大的发明，无比神奇，妙不可言！
一般来说，不管希腊罗马埃及还是巴比伦尼亚的古文物，都普遍具有千年不坏，万年如新的特性，绝对不会像中国那些出土文物，被岁月风雨销蚀得千疮百孔。
何以能做到这一点？这当然是个永远的秘密。
巴比伦泥瓦匠不辞辛苦地把家书日记和流水账，各种几何数学微积分运算，统统刻制晾晒在泥板土坯上，就是要让后人看看让我们知道他们的伟大。至于他们的蝌蚪文和字母，英国人怎么猜出来的，那就自然是见仁见智了。
不管怎么样，还是让我们高声颂扬和赞美伟大的巴比伦那些神奇的泥瓦匠们吧！
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