三元材料鋰離子電池存在的問題

與電解液的匹配，在電解質(zhì)和正極材料的界面處的反應(yīng)和電荷傳輸會影響鋰離子電池的性能，活性材料的腐蝕和電解液的分解將嚴(yán)重影響電荷在電極/電解液界面的傳輸。

表面反應(yīng)不均勻，來自韓國科學(xué)技術(shù)研究院的研究發(fā)現(xiàn)，NCA在充電過程中結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，粒子表面的Li更容易脫出，造成表面的晶體和粒子結(jié)構(gòu)變得不均勻，這種變化會使材料發(fā)生快速的容量衰減和阻抗上升。

三元材料的研發(fā)方向，來自武漢大學(xué)的艾新平教授對下一代動力鋰電池做出了預(yù)測，提到以NCM、NCA為正極，石墨類碳為負(fù)極的電池體系達(dá)到150～170Wh／kg的近期目標(biāo)無難度，但安全性是制約三元鋰離子電池其裝車應(yīng)用的重要障礙。

未來的發(fā)展中，四個方向值得發(fā)掘：更高容量三元鋰離子電池材料；更高功率的三元材料；合成方法的改進；與三元材料匹配的電解液添加劑的研究。

目前基于安全性，商用車仍然較多使用磷酸鐵鋰，而乘用車逐步切換到三元鋰鋰離子電池路線。目前能量密度是最大的瓶頸，而三元鋰路線的熱穩(wěn)定性短板則可以通過配套使用效率較高的熱管理系統(tǒng)加以彌補。故而使得三元鋰離子電池路線有望逐步成為后期技術(shù)主流路線。