三元锂电池正负极材料

三元锂电池的负极一般由石墨制成，石墨具有多层结构，可以容纳锂原子。三元锂电池的正极由三元材料制成。有的三元锂电池由镍、钴、锰制成，有的三元锂电池由镍、钴、铝制成。

三元锂电池的能量密度比较高，这种电池的低温性能比较好，但是这种电池的安全性不是很好。三元锂电池200摄氏度就会开始燃烧，所以在新闻里经常可以看到纯电动车自燃爆炸的现象。

锂电池里有隔膜。这个隔膜可以让锂离子通过，但是不能让电子通过，所以电子只能出电路。电子通过外部电路，外部电路会产生电流。这个隔膜非常重要。如果锂电池隔膜损坏，正极和负极会直接接触，导致电池起火或爆炸。

锂电池使用过程中：不要白万或刺破电池，这会损坏隔膜。各大汽车厂商都在不断尝试寻找提高三元锂电池安全性的方法。如果正常使用，三元锂电池还是很安全的。有的三元锂电池因为高温爆炸起火。

三元锂电池的优缺点

三元锂电池容量和安全性平衡，是一种综合性能优异的电池。三种金属元素的主要功能、优缺点如下：

3.Co3:减少阳离子混合物的占据，稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高导电性，改善循环和倍率性能。

2: Ni可以提高材料的容量，但由于Li和Ni的半径相近，过多的Ni会因与Li发生位错而导致锂镍混合放电。锂层中镍离子的浓度越高，锂在层状结构中脱嵌越困难，导致电化学性能差。

Mn4:既能降低材料成本，又能提高材料的安全性和稳定性。但如果Mn含量过高，则容易出现尖晶石相，破坏层状结构，降低容量，降低循环。

高能量密度是三元锂电池的最大优势，电压平台是电池能量密度的重要指标，决定了电池的基本效率和成本。电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、重量，甚至同样安时的电池比电压平台更高的三元锂电池续航时间更长。三元锂电池的放电电压平台高达3.7V，磷酸亚铁锂为3.2V，而钛酸锂仅为2.3V因此，三元锂电池在能量密度上比磷酸亚铁锂、锰酸锂或钛酸锂具有绝对优势。

安全性差、循环寿命短是三元锂电池的主要缺点，尤其是安全性能，一直是限制其大规模组装和大规模集成应用的主要因素。大量测量表明，大容量三元电池很难通过针刺、过充等安全测试，这也是大容量电池通常引入锰元素，甚至与锰酸锂混合使用的原因。500次循环的循环寿命低于锂电池的平均水平，因此三元锂电池最重要的应用领域是3C数码和其他消费电子产品。