隨著電動汽車的廣泛普及，許多朋友一直在問有關動力鋰電池的問題。作為一個冒險家，休克可以忽略其他人，但他最關注的是他的冒險設備的可靠性。今天，我邀請了一位好朋友來談談動力鋰電池。大家好，我是動力鋰電池家族的明星成員，小錳，也就是鎳鈷錳三元鋰離子電池（NCM）。我們動力鋰電池家族的歷史可以追溯到1837年。當時，蘇格蘭的羅伯特·安德森（Robert Anderson）在四輪馬車上安裝了電池和馬達，并成功地將其改造成世界上第一輛電動汽車。那么為什么電動汽車出現(xiàn)得這么晚？這一點很重要，因為電池壽命、充電時間和安全性等關鍵問題。

       三元鋰離子電池之所以被成為三元鋰離子電池，就是因為其正極材料采用了蘊含鎳、鈷、錳(或鋁)三種金屬元素的三元聚合物。三元鋰離子電池中三元指的是蘊含鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鋁(Al)三種金屬元素的聚合物，在三元鋰離子電池中做正極;鋰指的是電解質重要為六氟磷酸鋰的電解液，而負極材料一般為石墨。

       三元鋰離子電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的重要用途和優(yōu)勢如下：

       Co3+：減少陽離子混合占位，穩(wěn)定材料的層狀結構，降低阻抗值，提高電導率，提高循環(huán)和效率性能。

       Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由于Li和Ni相近的半徑，過多的Ni也會因為與Li發(fā)生位錯現(xiàn)象導致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結構中的脫嵌越難，導致電化學性能變差。

       Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過高的Mn含量會容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結構，使容量降低，循環(huán)衰減。

       眾所周知，三元材料中的鎳含量越高，材料的穩(wěn)定性越差，安全性越差。目前，雖然業(yè)內發(fā)展高鎳三元鋰離子電池材料的“調子”已定，為了在保持其高比能量的同時，兼顧循環(huán)壽命和安全性，國內材料和電池公司可謂是苦心造詣，其安全問題仍在繼續(xù)處理中。

       業(yè)內專家表示，三元高鎳材料的安全性可以通過材料改性優(yōu)化、表面包覆、調整電解液和負極材料等方式來逐步處理。

       材料改性方面，在三元材料晶格中摻雜一些金屬離子和非金屬離子，可以提高電子電導率和離子電導率，提高電池的輸出功率密度，同時可以提高三元材料結構的穩(wěn)定性。

       能量密度高是三元鋰離子電池的最大優(yōu)點，而電壓平臺是電池能量密度的緊要指標，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時間更長。

       在三元鋰離子電池的正極材料中，鎳、鈷、錳（或鋁）這三種金屬元素缺一不可，多一個或者少一個都會影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池。三元鋰離子電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進和結構完善，電池的標稱電壓已達到3.7V，在容量上已經(jīng)達到或超過鈷酸鋰離子電池水平。