三元锂正极材料结构特点

近几年来，三元材料比钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂更受人们的欢迎。它是由镍钴锰组成的正极材料，其中镍的作用是提高电池的能量密度；钴也是活性成分，既能提高材料的稳定性，又能减小阳离子混排，从而降低电池的容量损失；锰主要在材料起到支撑的作用，提升充放电的稳定性。显然，三元锂是一款综合性较强的电池，那其结构特点又如何呢？

众所周知，三元材料的这三种元素是可以根据实际需求进行配比的，其按照镍锰比例的不同可分为两类，一类是Ni:Mn等量型，二类是Ni:Mn不等量型。

NCM424与NCM111是等量型的典型代表。三元锂电池在充放电过程中，+4价的Mn不易变价，在材料中起到稳定结构的作用，而Ni离子被氧化，由+2价变为+4价，失去两个电子，使得材料具有较高的比容量。

Ni、Mn不等量型，又称为高镍型三元锂，主要的代表型号是NCM523，NCM622和NCM811。高镍型的三元材料在电压平台低于4.4V（相对于金属锂或锂离子）时，一般认为主要是二、三价镍离子参与氧化还原反应，化合价升高到+4价。当电压高于4.4V时，三价钴离子也参与反应变为+4价，Mn⁴⁺不参加反应起稳定结构作用。

不同比例NCM材料有着不一样的特点，其可以根据具体的应用要求加以选择。若想要提高动力电池的能量密度，提升车辆的续航里程，当前主流观点是在Ni、Mn不等量型方向上，提高高镍三元的安全性达到车辆使用要求。

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