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三元電池材料，是指由三種電極材料共融而成的復合電極材料，理論上兼具每種電極材料的特性和優勢。

鎳鈷錳酸鋰（LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂）是目前最主流的三元電池材料，也被認為是未來的發展趨勢。其以鈷鹽、錳鹽、鎳鹽為原料，通過調配鈷、錳、鎳三者的比例，來獲得不同的電極特性。

相比磷酸鐵鋰和低鎳三元材料，高鎳三元材料由于鎳元素比例的提高，在比能量上有更大的優勢。從333、532，到622，再到811（鎳(nie)、鈷、錳三者的比例），近年隨(sui)著研發的投入(ru)，三元(yuan)材(cai)料高鎳(nie)進程(cheng)“根本停不下(xia)來”。

然而隨(sui)著(zhu)鎳含量的(de)提高，三元電(dian)池(chi)安全(quan)性的(de)問(wen)題也一(yi)直困擾著(zhu)業(ye)界。從去年年初開(kai)始的(de)動(dong)力(li)(li)電(dian)池(chi)路線選擇(ze)壓制(zhi)三元電(dian)池(chi)，以及年末對(dui)三元電(dian)池(chi)的(de)解禁。這些都和(he)今后(hou)動(dong)力(li)(li)電(dian)池(chi)使用哪(na)個材料(liao)體系更加安全(quan)息息相關。

隨著NCM能量密度的不斷提高，材料的熱穩定性會越來越差。下圖表述的是隨著Ni含量的(de)升高材料的(de)分解溫度(du)逐漸下(xia)降。

目前，雖然發展高鎳三元電池材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)“調(diao)(diao)子”已定(ding)，為了(le)在保持其高比能量(liang)的(de)(de)(de)同(tong)時，兼顧(gu)循環壽命和安(an)全(quan)性，國內材(cai)料(liao)和電(dian)池企業可謂(wei)是(shi)苦心(xin)造詣，其安(an)全(quan)問題仍(reng)在持續(xu)解決(jue)中(zhong)。專家表(biao)示，三元高鎳材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性可以通過材(cai)料(liao)改性優化、表(biao)面(mian)包覆和調(diao)(diao)整(zheng)電(dian)解液(ye)等方式來逐步解決(jue)。

01，進行陶瓷氧化鋁的包覆，Al2O3通過形成Al-O-F和Al-F層可以消耗電池體系中的HF，充電電壓可以提高到4.5V。

02，控制Ni的含量在合理的范圍(811當然比622更不穩定)。

03，進行參雜其他金屬元素(Al，Mg，Ti，Zr)這些(xie)適當的參雜包覆可以提(ti)高材料(liao)的結構穩定(ding)性(xing)，熱穩定(ding)性(xing)以及循(xun)環(huan)的穩定(ding)性(xing)等。

04，采(cai)取添加劑優(you)化電(dian)解(jie)液，可以有效地促進電(dian)極材料(liao)表面上形(xing)成高質量的(de)表面膜(mo)，同時抑制(zhi)電(dian)解(jie)液的(de)氧化分解(jie)。

05，電解液中加入高(gao)沸點(dian)和閃(shan)點(dian)的阻燃添加劑，常(chang)見的有有機磷，氟(fu)代(dai)磷酸酯系列。

06，陶瓷隔離(li)膜的(de)(de)(de)選擇，提高(gao)隔膜基材(cai)和(he)涂(tu)層的(de)(de)(de)厚度，使用新型的(de)(de)(de)耐高(gao)溫收縮率(lv)低的(de)(de)(de)無紡布材(cai)料等。

 常見的(de)還有(you)不同正極(ji)材(cai)料的(de)混合(he)使用，達到優勢互補的(de)效果，比如三元混合(he)錳(meng)酸(suan)鋰改善電(dian)池(chi)的(de)安全性。此外，業內人士指(zhi)出(chu)，高鎳(nie)三元材(cai)料電(dian)池(chi)對(dui)制造環境、生產設備、電(dian)芯制造工(gong)藝等方面也提出(chu)了更(geng)高的(de)要(yao)求。

目前，高鎳三元材料的安全性和生產工藝是電池研發和產業化的難點，這也是當前和今后一段時間電池研發的熱點方向。如能研究出更好的方法解決高鎳三元材料的安全性的問題，將極大地促進高能量密度三元材料的產業化進展，早日實現2020年鋰離子電池的單體能量密度為350Wh/kg的目標！