鉅大LARGE | 點擊量：1696次 | 2022年03月10日
鋰電池三元材料的優缺點
鋰離子電池三元材料是在鋰離子電池材料技術發展過程中出現的新型鋰電池正極材料，由于具有一些相對優勢，鋰離子電池三元材料在市場應用上展現出廣闊的前景。
鋰離子電池從正極材料來分有鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料三種類型(除了動力型的磷酸鐵鋰)，所謂鋰離子電池三元材料就是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，由鎳鈷錳三種元素（三元）按不同比例混合后制成的電池正極材料。
鈷酸鋰的優點明顯，但鈷金屬的價格高昂，錳酸鋰的優點是倍率性能好，成本低，但耐高溫性能和循環性能不佳，鋰離子電池三元材料則是綜合二者的優點，力求在成本和性能方面達到最高的性價比。
鋰離子電池三元材料制備分為兩個階段，第一階段是三元材料前軀體制備，包括對鎳鈷錳離子混合液的合成，混合液與沉淀劑的沉淀反應及陳化、洗滌、過濾、干燥；第二階段就是鋰離子電池三元材料制備，包括鋰鹽與前軀體的混合、球磨與燒結過程。
根據三種元素在混合時的比例不同，目前，商業化的鋰離子電池三元材料主要有：（1）LiNi（1/3）Co（1/3）Mn（1/3）O2、（2）LiNi（0.4)Co(0.2)Mn(0.4)O2（3）LiNi(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)O2
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
其中，第一種是性能最佳的，在這種鋰離子電池三元材料在不同溫度及倍率下結構變化較小，有很好的穩定性，由于用鎳錳取代部分鈷材料，而具有相對的成本優勢，不過LiNi(0.4)Co(0.2)Mn(0.4)O2和LiNi(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)O2因為采用更少的鈷使得價格更便宜，但前者的缺點是穩定性有所下降，后都也因有一部分鎳以三價形式存在，控制不好的話比較容易吸水，也影響電池穩定性。
總體來說，鋰離子電池三元材料的比較優勢明顯：比容量高，循環壽命長，安全性能好，價格低廉，這來源于三種元素的協同效應：鈷可以減少陽離子混合占位，穩定層狀結構；鎳可以提高材料的容量；而錳可以降低成本，提高安全性。
由于技術還在發展中，目前的鋰離子電池三元材料還有兩個缺點：一是平臺相對較低，二是首次充放電效率低。不過，在比較優勢的強烈吸引下，越來越多的電池生產廠家開始對鋰離子電池三元材料產生興趣，正在準備或者已經開始了對鋰離子電池三元材料的生產。
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