鈷酸鋰這種材料，在鋰脫出超過一半后很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的坍塌，其理論比容量為2754.2V下一般在140-145之間之前有人做過鈷酸鋰在4.35V下容量大約在155-160mAh/g之間從這些數(shù)值中可以看出鈷酸鋰在高電壓下雖然容量升高但是同時也超過了其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所需要的鋰脫出量所以從這種材料本身來說是不適合高電壓的目前的高電壓鈷酸鋰都是改性鈷酸鋰成本都是很高的而且就算改性鈷酸鋰也很難再4.4V下保證長期循環(huán)的穩(wěn)定性不過為了針對您的問題也順便說一下鈷酸鋰在高電壓下的優(yōu)點(diǎn)由于鈷酸鋰發(fā)展時間最長所以與電解液的匹配是最成熟的高溫下的產(chǎn)氣也是最好控制的

三元材料與鈷酸鋰則正相反全電池中4.5V下的結(jié)構(gòu)都是非常穩(wěn)定的而且電壓越高其鋰離子脫嵌效率越高也就是首次效率越高在4.35V克容量大約為160-165mAh/g4.5V下可以達(dá)到甚至超過200mAh/g而且是不需要改性的（當(dāng)然前提是高性能的三元那些市場上隨便買前驅(qū)體燒燒就賣沒什么技術(shù)含量的三元材料不在此范圍之內(nèi)）

三元材料高電壓下的唯一缺點(diǎn)就是與鈷酸鋰相反的由于是一種相對的新型材料與電解液的匹配比較難主要表現(xiàn)為高溫下的產(chǎn)氣但是日韓和國內(nèi)的ATL已經(jīng)可以再軟包電池中很好的解決這一問題這一問題的解決主要在對三元材料表面性質(zhì)的控制PH的控制和電解液的匹配

鈷酸鋰的理論克容量有270多吧，但是目前只能做到145左右，就是因為只能轉(zhuǎn)移0.5mol的電子

如果轉(zhuǎn)移的過多，那么鈷酸鋰的結(jié)構(gòu)骨架就會塌陷，所以鈷酸鋰只能充到4.2V

而三元的電壓是可以往上充一點(diǎn)的，比如4.25V、4.3V，4.35V。但沒有人充到4.4V

也是為了保持三元材料的晶體骨架，同時也與鎳鈷錳三者的比例有關(guān)

三元是指，鋰電池里面的正極材料名稱。三元材料是鎳鈷錳酸鋰Li（NiCoMn）O?，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整，18650是指圓柱型電池外表尺寸：18指電池直徑18.0mm650指電池高度65.0mm，用在手機(jī)上的比較多。鋰電池比較通用，市場上的電池大多都是，在此不做詳述

三元是指，鋰電池里面的正極材料名稱。常規(guī)的電池正極材料是鈷酸鋰LiCoO2，三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li（NiCoMn）O2，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高，但是平臺太低，用在手機(jī)上（手機(jī)截止電壓一般在3.4V左右）會有明顯的容量不足的感覺。18650是指圓柱型電池外表尺寸：18指電池直徑18.0mm650指電池高度65.0mm其他正極材料使用較多除了三元以外，有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、NCA等。

鋰電池，指的是一個很廣泛的大類，凡是用到鋰材料的都可以叫做鋰電池。按照學(xué)名，我們平時所說的鋰電池應(yīng)該叫鋰離子電池/鋰二次電池，有相應(yīng)的負(fù)極材料。

鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰LiCoO2、錳酸鋰LiMn2O4、鎳酸鋰LiCoxNiyMnzO2、三元材料、磷酸鐵鋰LiFePO4等。正極使用三元材料的稱為三元鋰電池；

三元鋰電池主要優(yōu)點(diǎn)是能量密度比其他材料高；

三元鋰電池的正極材料又分為NCA鎳鈷鋁和NCM鎳鈷錳；

三元材料中多數(shù)為NCM，一般我們提到的三元鋰電池指的是NCM。NCM國外代表廠商是SDI、SKI，在中國主要是力神、慧通天下、比克、萬向、德朗能等。特斯拉采用的是NCA18650型，NCA穩(wěn)定性相對較強(qiáng)，且循環(huán)性能強(qiáng)；但是在制作過程中，由于Al為兩性金屬，不易沉淀，因此工藝上存在門檻。由于NCA中鋁的含量過少，因此也常稱為二元材料。

三元材料NCM產(chǎn)品型號從111三元（N:C:M=1:1:1）到433，532，622，811。隨著鎳含量遞增，電池能量密度也相應(yīng)得到了提十。

鋰離子電池經(jīng)過30年的發(fā)展，比能量、比功率等性能有較大的提高，已成功應(yīng)用于汽車上。受電池比能量限制，純電動汽車?yán)m(xù)航里程有限，是制約發(fā)展的瓶頸，國外汽車廠近期規(guī)劃以開發(fā)混合動力汽車為主。目前應(yīng)用于鋰離子電池的正極材料主要有錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、三元材料等材料，目前使用的功率型電池正極主要選用磷酸鐵鋰和三元兩種材料。本文采用相同的電池殼蓋、負(fù)極材料及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，分別制作磷酸鐵鋰和三元兩種正極材料的電池，比較兩種電池的比能量、比功率、循環(huán)、高低溫特性等性能，對比分析兩種電池性能差異。

1、實驗

1.1實驗材料選擇

正極材料磷酸鐵鋰和鎳鈷錳配比為1∶1∶1的三元材料，負(fù)極選用MCMB，電解液選用EC、PC、EMC和DEC組成的混合溶劑，電解質(zhì)為LiPF6作為鋰鹽，隔膜選用單層PP25μm。

1.2多孔膜電極與復(fù)合薄膜電極的制備

采用方形鋁殼LP2770102電池的殼、蓋及內(nèi)部相同的多極耳卷繞結(jié)構(gòu)，按照電池制作工藝分別制作正極材料為磷酸鐵鋰和三元材料的兩種電池。得到磷酸鐵鋰電池平均容量、內(nèi)阻、質(zhì)量分別為7.2Ah、1.06mΩ、361g；三元材料平均電池8.6Ah、1.12mΩ、360g。

1.3分析與測試

測試條件為：三元材料電池充放電電壓控制范圍為2.5~4.2V，1C=7.5A，磷酸鐵鋰材料電池充放電電壓控制范圍為2.0～3.65V，1C=6.5Ah，無特殊說明測試溫度為(25±2)℃。

2、結(jié)果與討論

2.1放電性能測試

從圖1與表1可得出，相同體積電池，正極使用三元材料比使用磷酸鐵鋰材料放電容量高19.4%，比能量高37.5%，放電比功率高39.7%。由于三元材料質(zhì)量比容量、壓實密度均高于磷酸鐵鋰材料，所以使用三元材料電池放電有較大優(yōu)勢。