鉅大LARGE | 點擊量：5097次 | 2021年07月16日
三元鋰離子電池指的是哪三種金屬元素
三元鋰離子電池指的是哪三種金屬元素？三元鋰離子電池是鋰離子電池的一種：重要是指做電池的正極材料，通常鋰離子電池的正極材料是鈷酸鋰。三元鋰離子電池到底為何叫三元鋰離子電池?三元到底指的又是哪三元呢?今天的文章，小編就來處理這一疑問。
三元鋰離子電池指的是哪三種金屬元素？
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。
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%
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，在容量上已經達到或超過鈷酸鋰離子電池水平。
