高镍三元给正极带来的影响是好是坏？

高镍三元给正极带来的影响

不同比例NCM材料的优势不同，可以根据具体的应用要求加以选择。Ni表现高的容量，低的安全性;Co表现高成本，高稳定性;Mn表现高安全性、低成本。要想提高电池的能量密度，提升车辆续驶里程，当前主流观点是在高镍方向上，提高高镍三元的安全性达到车辆使用要求。在三元及前文提及的磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂等成熟商用技术路线以外，也存在着锂硫电池，锂空气电池以及全固态电池等多个技术方向，但都距离成熟商用还比较远。

三元锂电池的电化学性质和安全性主要取决于微观结构(颗粒形态和体积结构稳定性)

和物理化学性质(Li+扩散系数、电子传导率、体积膨胀率和化学稳定性)的影响。

Ni增加使循环性能变差;热稳定性变差;充放电过程中表面反应不均匀;反应产物中存在大比例的Ni2+，导致材料呈氧化性，缓慢氧化电解质，过程中放出气体。

4.高镍循环性能问题

随着镍含量的提高，正极材料的稳定性随之下降。主要表现形式就是循环充放电的容量损失和高温环境容量加速衰减。

4.1循环中的容量衰减机理

循环过程中存在的容量衰减因素主要有阳离子混排、应力诱导微裂纹的产生、生产过程引入杂质、导电炭黑的重新分布等,其中以阳离子混排和微裂纹的产生两个因素对容量衰减的作用最为显著。

阳离子混排，指二价Ni离子本身体积与锂离子近似，在放电时锂离子大量脱出的时候，受到外界因素作用，占据Li离子晶格中位置的现象。离子的错位，带来晶格类型的改变，其嵌锂能力也随之改变。在充放电过程中，正极材料表面脱嵌锂的压力最大，速度最快，因此表面常常因为这种阳离子混排带来表面晶格的变化，这个现象又被叫做表面重构。Ni含量越高，三价不稳定Ni离子还原成二价Ni离子的概率就越高，则发生阳离子混排的机会就越多。另外两种金属Mn和Co，虽然也存在混排的可能性，但与Ni相比，则比例小得多。