隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的廣泛普及，許多朋友一直在問(wèn)有關(guān)動(dòng)力鋰電池的問(wèn)題。作為一個(gè)冒險家，休克可以忽略其他人，但他最關(guān)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(lái)談?wù)剟?dòng)力鋰電池。大家好，我是動(dòng)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(dòng)力鋰電池家族的歷史可以追溯到1837年。當時(shí)，蘇格蘭的羅伯特·安德森（Robert Anderson）在四輪馬車(chē)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(dòng)汽車(chē)。那么為什么電動(dòng)汽車(chē)出現得這么晚？這一點(diǎn)很重要，因為電池壽命、充電時(shí)間和安全性等關(guān)鍵問(wèn)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(zhì)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(yáng)離子混合占位，穩定材料的層狀結構，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(guò)多的Ni也會(huì )因為與Li發(fā)生位錯現象導致鋰鎳混排，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(xué)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定性。但過(guò)高的Mn含量會(huì )容易出現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(shí)，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(wèn)題仍在繼續處理中。

       業(yè)內專(zhuān)家表示，三元高鎳材料的安全性可以通過(guò)材料改性?xún)?yōu)化、表面包覆、調整電解液和負極材料等方式來(lái)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(shí)可以提高三元材料結構的穩定性。

       能量密度高是三元鋰離子電池的最大優(yōu)點(diǎn)，而電壓平臺是電池能量密度的緊要指標，決定著(zhù)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(shí)的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續航時(shí)間更長(cháng)。

       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(gè)或者少一個(gè)都會(huì )影響其最終的表現或做不成電池。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(zhù)配方的不斷改進(jìn)和結構完善，電池的標稱(chēng)電壓已達到3.7V，在容量上已經(jīng)達到或超過(guò)鈷酸鋰離子電池水平。