为什么富锂锰基正极材料产业化应用不现实

为什么富锂锰基正极材料产业化应用不现实

但是国内出于发音的习惯一般称为镍钴猛(NCM)，这样就带来了三元材料型号的误解，因为三元材料的名称比如333、442、532、622、811等都是以NMC的顺序来命名的。而BASF则是因为购买了美国阿贡国家实验室(ANL)的相关专利，为了显示自己与3M的“与众不同”并且拓展中国市场，而故意称三元材料为NCM。

三元材料(NMC)实际上是综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点，由于Ni

、Co和Mn之间存在明显的协同效应，因此NMC的性能好于单一组分层状正极材料，而被认为是最有应用前景的新型正极材料之一。

三种元素对材料电化学性能的影响也不一样，一般而言，Co能有效稳定三元材料的层状结构并抑制阳离子混排，提高材料的电子导电性和改善循环性能。但是Co比例的增大导致晶胞参数a和c减小且c/a增大，导致容量降低。

而Mn的存在能降低成本和改善材料的结构稳定性和安全性，但是过高的Mn含量将会降低材料克容量，并且容易产生尖晶石相而破坏材料的层状结构。Ni的存在使晶胞参数c和a增大且使c/a减小，有助于提高容量。但是Ni含量过高将会与Li+产生混排效应而导致循环性能和倍率性能恶化，而且高镍材料的pH值过高影响实际使用。

在三元材料中，根据各元素配比的不同，Ni可以是+2和+3价，Co一般认为是+3价，Mn则是+4价。三种元素在材料中起不同的作用，充电电压低于4.4V(相对于金属锂负极)时，一般认为主要是Ni2+参与电化学反应形成Ni4+继续充电在较高电压下Co3+参与反应氧化到Co4+，而Mn则一般认为不参与电化学反应。

三元材料根据组分可以分为两个基本系列：低钴的对称型三元材料LiNixMnxCo1-2xO2和高镍的三元材料LiNi1-2yMnyCoyO2两大类型，三元材料的相图如上图所示。此外有一些其它组分，比如353、530、532等等。

富锂锰基极材料产业化应用现实

内于发音习惯般称镍钴猛(NCM)带三元材料型号误解三元材料名称比333、442、532、622、811等都NMC顺序命名BASF则购买美阿贡家实验室(ANL)相关专利显示自与3M与众同并且拓展市场故意称三元材料NCM

三元材料(NMC)实际综合LiCoO2、LiNiO2LiMnO2三种材料优点由于Ni

、CoMn间存明显协同效应NMC性能于单组层状极材料认应用前景新型极材料

三种元素材料电化性能影响般言Co能效稳定三元材料层状结构并抑制阳离混排提高材料电导电性改善循环性能Co比例增导致晶胞参数ac减且c/a增导致容量降低

Mn存能降低本改善材料结构稳定性安全性高Mn含量降低材料克容量并且容易产尖晶石相破坏材料层状结构Ni存使晶胞参数ca增且使c/a减助于提高容量Ni含量高与Li+产混排效应导致循环性能倍率性能恶化且高镍材料pH值高影响实际使用

三元材料根据各元素配比同Ni+2+3价Co般认+3价Mn则+4价三种元素材料起同作用充电电压低于4.4V(相于金属锂负极)般认主要Ni2+参与电化反应形Ni4+继续充电较高电压Co3+参与反应氧化Co4+Mn则般认参与电化反应

三元材料根据组两基本系列：低钴称型三元材料LiNixMnxCo1-2xO2高镍三元材料LiNi1-2yMnyCoyO2两类型三元材料相图图所示外些其组比353、530、532等等

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