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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、鈷、錳三者的比例），近年隨著研發的投入，三元(yuan)材料高鎳進程“根(gen)本停不下來”。

然而隨著鎳含(han)量的提高，三(san)元電(dian)池(chi)(chi)安(an)全性的問(wen)題也一直困(kun)擾著業界。從去(qu)年年初開始的動力電(dian)池(chi)(chi)路線選擇壓制(zhi)三(san)元電(dian)池(chi)(chi)，以及年末對三(san)元電(dian)池(chi)(chi)的解禁。這些都(dou)和(he)今后動力電(dian)池(chi)(chi)使用(yong)哪個材(cai)料體系更加安(an)全息息相關。

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含量的升高材料的分(fen)解溫度逐漸(jian)下降。

目前，雖然發展高鎳三(san)元電(dian)池材料的(de)“調子”已定(ding)，為了在保持(chi)其高比能量的(de)同時，兼(jian)顧循環(huan)壽命和安(an)全性(xing)，國內材料和電(dian)池企業(ye)可謂(wei)是(shi)苦心造詣，其安(an)全問題仍在持(chi)續解(jie)(jie)決中。專家表示(shi)，三元高鎳材料的(de)安(an)全性(xing)可以通過材料改性(xing)優(you)化、表面包覆和調整(zheng)電(dian)解(jie)(jie)液等方式來(lai)逐步解(jie)(jie)決。

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(zhe)些適當的參雜包覆可(ke)以(yi)提高材料(liao)的結(jie)構(gou)穩定(ding)性，熱穩定(ding)性以(yi)及(ji)循環的穩定(ding)性等。

 04，采取添(tian)加(jia)劑優化電(dian)(dian)解液，可以(yi)有效地(di)促進(jin)電(dian)(dian)極材料表面上形成(cheng)高質量的表面膜(mo)，同時抑制(zhi)電(dian)(dian)解液的氧化分解。

05，電解液中加入高沸(fei)點和(he)閃點的阻燃添加劑，常見的有有機磷，氟代(dai)磷酸(suan)酯系列。

06，陶瓷(ci)隔離膜的(de)選擇，提高(gao)(gao)隔膜基材和涂層的(de)厚(hou)度(du)，使(shi)用新(xin)型的(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)收(shou)縮率低的(de)無(wu)紡布材料等。

常(chang)見的(de)還有不同正極材料的(de)混合使用，達到(dao)優勢互(hu)補(bu)的(de)效果，比(bi)如三元(yuan)混合錳酸鋰(li)改善電(dian)(dian)池(chi)的(de)安全性。此外，業內人士指出(chu)(chu)，高(gao)鎳三元(yuan)材料電(dian)(dian)池(chi)對制(zhi)造環境(jing)、生(sheng)產設備、電(dian)(dian)芯制(zhi)造工藝(yi)等方面也提出(chu)(chu)了(le)更高(gao)的(de)要求。

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！