鎳鈷錳三元鋰離子電池材料的用途及現(xiàn)狀分析。在現(xiàn)有的二次電池體系中，無(wú)論從發(fā)展空間，還是從壽命、比能量、工作電壓和自放電率等技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，鋰離子電池都是當(dāng)前最有競(jìng)爭(zhēng)力的二次電池。良好的綜合性能，使得三元材料成為目前市場(chǎng)的主流，以及最具潛力的一種電池正極材料，在數(shù)碼電子產(chǎn)品、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用場(chǎng)景。鎳鈷錳對(duì)三元材料的理化及電性能指標(biāo)具有重要的影響。

鎳鈷錳三元鋰離子電池材料的用途三元鋰離子電池是以鎳鈷元素作為正極材料，以錳鹽或鋁鹽來(lái)穩(wěn)定化學(xué)架構(gòu)的一種鋰離子電池。

1、鈷的用途在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但過(guò)高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低；

2、鎳是材料的重要活性物質(zhì)之一，用途在于提高新增材料的體積能量密度.但鎳含量高(即高鎳)的三元材料也會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出；

3、錳有良好的電化學(xué)惰性，使材料始終保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。錳用途在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過(guò)高的錳含量會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，使材料的比容量降低；所以在以后材料發(fā)展中，在保持錳不變的前提下，提高鎳含量，降低固含量，這個(gè)是成本及容量性能的綜合考慮。

由于Ni、Co、Mn原子結(jié)構(gòu)相似，在保持結(jié)構(gòu)不變的前提下，能以任意比例配比，得到一系列性能不同的鎳鈷錳三元材料，根據(jù)其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行市場(chǎng)細(xì)分，使其各自優(yōu)點(diǎn)得以最大限度的發(fā)揮，從而滿足不同用途的鋰離子電池市場(chǎng)細(xì)分的客戶要求。

鎳鈷錳在三元鋰離子電池中的研究進(jìn)展

固相法和共沉淀法是傳統(tǒng)制備三元材料的重要方法，為了進(jìn)一步改善三元材料電化學(xué)性能，在改進(jìn)固相法和共沉法的同時(shí)，新的方法諸如溶膠凝膠、噴霧干燥、噴霧熱解、流變相、燃燒、熱聚合、模板、靜電紡絲、熔融鹽、離子交換、微波輔助、紅外線輔助、超聲波輔助等被提出。

與磷酸鐵鋰和鈷酸鋰比較，鎳鈷錳在達(dá)到一定溫度時(shí)會(huì)發(fā)生分解，釋放氧氣，而氧氣會(huì)加速高溫用途下電解液的反應(yīng)，進(jìn)而造成風(fēng)險(xiǎn)。所以要更為可靠的包裝方式。當(dāng)下最主流的方式有三種：圓柱型、方殼型和軟包型。

鎳鈷錳三元正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化，因此，出于進(jìn)一步降低鈷鎳等高成本過(guò)渡金屬的含量，以及進(jìn)一步提高正極材料的性能的目的；世界各國(guó)在具有不同鎳鈷錳組成的三元材料的研究和開發(fā)方面做了大量的工作，已經(jīng)提出了多個(gè)具有不同鎳鈷錳比例組成的三元材料體系。包括333，523，811體系等。一些體系已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。

國(guó)外動(dòng)力鋰電池以三元(鎳鈷錳、鎳鈷鋁、錳酸鋰)體系為主，國(guó)內(nèi)由于對(duì)三元體系的安全性的擔(dān)憂，一直奉行磷酸亞鐵鋰系列，直到特斯拉把NCA材料的18650電池用在跑車上國(guó)內(nèi)才開始在車上使用三元體系的電池，并在2015年電動(dòng)汽車上有較大的突破。

鎳鈷錳三元材料憑借高能量密度、良好的大電流充放電性能、優(yōu)秀的循環(huán)性能及安全性的到快速發(fā)展，將進(jìn)入電池正極材料的獨(dú)霸的時(shí)代。限制三元鋰離子電池在商用電動(dòng)汽車上的使用是不合適的，應(yīng)該讓市場(chǎng)去選擇，讓商用車廠去選擇。