三元材料的理論比容量和能量密度的理論值要比磷酸鐵鋰樂觀得多。目前實際的產品參數(shù)又如何呢？美國JCS生產的NCA/C的45Ah電池，比能量密度在151mAh/kg，確實高于磷酸鐵鋰，但是離2015年的目標仍有不小的距離。同時，由于國內三元材料的起步較晚，與國外的技術水平有不小的差距。

 

三元鋰電池

 

目前常見的鋰離子電池正極材料主要有層狀結構的鈷酸鋰、鎳酸鋰，尖晶石結構的錳酸鋰和橄欖石結構的磷酸鐵鋰。其中，鈷酸鋰（LiCoO2）制備工藝簡單，充放電電壓較高，循環(huán)性能優(yōu)異而獲得廣泛應用。但是，因鈷資源稀少、成本較高、環(huán)境污染較大和抗過充能力較差，其發(fā)展空間受到限制。鎳酸鋰（LiNiO2）比容量較大，但是制備時易生成非化學計量比的產物，結構穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性差。

 

 

錳酸鋰除了尖晶石結構的LiMn2O4外，還有層狀結構的LiMnO2。其中層狀LiMnO2比容量較大，但其屬于熱力學亞穩(wěn)態(tài)，結構不穩(wěn)定，存在Jahn-Teller效應而循環(huán)性能較差。尖晶石結構LiMn2O4工藝簡單，價格低廉，充放電電壓高，對環(huán)境友好，安全性能優(yōu)異，但比容量較低，高溫下容量衰減較嚴重。磷酸鐵鋰屬于較新的正極材料，其安全性高、成本較低，但存在放電電壓低（3.4V）、振實密度低、尚未批量生產等不足。上述幾種正極材料的缺點都制約了自身的進一步應用，因此尋找新的正極材料成了研究的重點。

　　LiCoO2，LiNiO2同為α-NaFeO2結構，且Ni、Co、Mn為同周期相鄰元素，因此它們能以任意比例混合形成固溶體并且保持層狀結構不變，具有很好的結構互補性。同時，它們在電化學性能上互補性也很好。因此，開發(fā)復合正極材料成了鋰離子電池正極材料的研究方向之一。其中，層狀Li-Ni-Co-Mn-O系列三元鋰電池正極材料（簡稱三元材料）較好地兼?zhèn)淞巳叩膬?yōu)點，彌補了各自的不足，具有高比容量、成本較低、循環(huán)性能穩(wěn)定、安全性能較好等特點，被認為是較好的取代LiCoO2的正極材料。因此，三元鋰電池正極材料也成為正極材料研究熱門之一。