镍钴锰酸锂三元正极材料的研究与应用

孙玉城

（1.青岛科技大学新材料研究重点实验室，山东青岛266042；2.青岛新正锂业有限公司）

综述与专论

镍钴锰酸锂三元正极材料的研究与应用

孙玉城1，2

（1.青岛科技大学新材料研究重点实验室，山东青岛266042；2.青岛新正锂业有限公司）

镍钴锰酸锂三元材料的化学组成最初出现在20世纪90年代末期的钴酸锂和镍酸锂的掺杂研究中，其作为独立体系材料的研发开始于2001年。在该化合物中，镍呈现正二价，是主要的电化学活性元素；锰呈现正四价，不参与电化学反应，只对材料的结构稳定性和热稳定性提供保证；钴是正三价，部分参与电化学反应，其主要作用是保证材料层状结构的规整度、降低材料电化学极化、提高其倍率性能。该材料具有比容量高、高电压下结构稳定、安全性较好等优点，是目前看来最有应用前景的一种锂离子电池正极材料。

镍钴锰酸锂；锂离子电池；正极材料

1 镍钴锰酸锂三元材料的技术研究

1.1 镍钴锰酸锂材料基本性质

镍钴锰酸锂三元材料由于镍、钴、锰3种过渡金属比例的不确定性，因此一些基本性能，如比容量、理论密度、安全性和结构稳定性等都随着三者含量的变化而变化，使用者可以根据自己的需求来设计材料的具体成分。该系列材料通常都具有类似于钴酸锂和镍酸锂的层状晶体结构，钴含量的提高有利于材料层状结构的形成，可以有效提高镍钴锰酸锂三元材料结构的完整性和规整度，而层状结构的完整性直接影响材料的倍率性能和循环性能，这也是为什么在三元材料中价格较高的钴不能缺少的主要原因，并且其物质的量分数一般控制在20%以上［1］。……