镍钴锰三元锂电池材料研究进展

来源：存能电气  日期：2021-05-12 10:26  浏览量：次

　　镍钴锰三元锂电池材料研究进展。镍钴锰三元材料和磷酸铁锂常被业内人士进行对比，有时甚至上升到“对决”的关系。科学地讲，三元锂电池是以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的一种锂电池。两种材料的结晶度良好，可形成理想的固溶体。

　　镍钴锰三元锂电池材料研究进展

　　镍钴锰三元锂电池材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点，由于这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、锰酸锂材料稳定性不高、磷酸铁锂容量低等问题，在锂电池中已实现了成功的应用，并且应用规模得到了迅速的发展。

　　人们发现：镍钴锰三元锂电池正极材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整，并且其性能随着镍钴锰的比例的不同而变化，因此，出于进一步降低钴镍等高成本过渡金属的含量，以及进一步提高正极材料的性能的目的；世界各国在具有不同镍钴锰组成的三元材料的研究和开发方面做了大量的工作，已经提出了多个具有不同镍钴锰比例组成的三元材料体系。

　　固相法和共沉淀法是传统制备三元锂电池材料的主要方法，为了进一步改善三元材料电化学性能，在改进固相法和共沉法的同时，新的方法诸如溶胶凝胶、喷雾干燥、喷雾热解、流变相、燃烧、热聚合、模板、静电纺丝、熔融盐、离子交换、微波辅助、红外线辅助、超声波辅助等被提出。

　　镍钴铝制作不仅工艺要求高且成本高，但铝可以起到提高电池循环化学稳定性的作用，搭配在三元体系中，镍含量可以得到一定提升，从而实现更高的锂电池能量密度。但是镍钴铝晶体结构较镍钴锰不稳定，容易在较高温度的情况下，发生崩塌导致热失控，进而引发风险。

　　镍钴锰，在达到一定温度时会发生分解，释放氧气，而氧气会加速高温作用下电解液的反应，进而造成风险。所以我需要更为可靠的包装方式。当下最主流的方式有三种：圆柱型、方壳型和软包型。

　　在三元材料锂电池中钴可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能。镍可以提高增加材料的体积能量密度。锰可以降低材料成本、提高材料安全性和结构稳定性。所以在以后材料发展中，在保持锰不变的前提下，提高镍含量，降低固含量，这个是成本及容量性能的综合考虑。

　　以上就是镍钴锰三元锂电池材料最新研究进展，由于这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、锰酸锂材料稳定性不高、磷酸铁锂容量低等问题，在电池中已实现了成功的应用，并且应用规模得到了迅速的发展。