三元锂离子电池是什么电池

什么是三元锂离子电池?

三元电池、三元聚合物电池或三元聚合物锂离子电池等是指三元锂离子电池，什么是三元锂离子电池?首先是lini1/3co1/3mn1/3O2，一种用于制造三元锂离子电池的三元材料。

聚合物锂离子电池

三元材料lini1/3co1/3mn1/3o2的结构特点:

Lini1/3co1/3mn1/3o2负极材料为单一的a-nafeo2型层状岩盐结构，结构为类似于LiCoO2的六边形体系，空间点团为R3m。锂离子在岩盐结构中占据3a位置(111)，过渡金属离子占据3b位置，氧离子占据6c位置。每个过渡金属原子周围有6个氧原子，形成MO6八面体结构，而锂离子则嵌在过渡金属原子与氧原子形成的ni1/3co1/3mn1/3o层中。因为二价镍的半径(0.069nm)和锂的半径(0.076nm)

它们相似，所以少量的镍离子可能占据3a位置，导致阳离子混合占领，使材料的电化学性能变差。通常在XRD中，(003)/(104)峰的强度比、(006)/(012)峰和(018)/(110)峰的劈裂度是表征阳离子混合物占用量的指标。一般来说，(003)/(104)峰的强度比高于1.2和(006)/

当(012)和(018)/(110)峰明显分裂时，层状结构明显，材料的电化学性能良好。电池参数a=2.8622a,c=14.2278a。镍、钻和锰分别以+2、+3和+4价存在于晶格中，同时也有少量的Ni3+和Mn3+。在充放电过程中，除了Co3+/4+电子转移外，还有Ni2+/3+和Ni3+电子转移，这也使得材料具有更高的比容量。Mn4+仅作为结构材料，不参与氧化还原反应。Koyama等人提出了两种描述LiNi1sCou3Mnm3O2的晶体结构模型，即

R30上层结构[Ninaco1sMn1]层的复杂模型，单元参数a=4.904

a.c=13.884a.晶格形成能-0.17ev,CoO2、NiO2和MnO2层有序积累，晶格形成能+0.06ev的简单模型。因此，在适当的合成条件下，可以形成第一个模型，使充放电过程中晶格的体积变化最小，降低能量，有利于保持晶格的稳定性。

lini1/3co1/3mn1/3O2的电化学性能和热稳定性

锂离子电池的负极材料Lini1/3co1/3mn1/3o2具有较高的锂离子扩散能力，理论容量为278mAh/g。充电过程中，3.6v和4.6v之间有两个平台，一个在3.8v左右，另一个在4.5v左右，重要是由于Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+这两个功率对，高达250mAh/s的容量是理论容量的91%。在2.3v~4.6v电压范围内，放电比容量为190mAh/g，循环100次后可逆比容量大于190mAh/g。在2.8v~4.3v时，

在2.8v~4.4v和2.8v~4.5v的电势范围内进行电气性能测试，放电比容量分别为159

在不同的充放电温度(55℃、75℃、95℃)和不同的速率下，材料结构变化小，具有良好的稳定性，高温性能好，但低温性能有待提高。

锂离子电池的安全性一直是锂离子电池商业化的重要手段。电解液在充电状态下的热效应是决定正极材料是否适用于锂离子电池的关键。

DSC检测结果显示，充电后250~350℃时，lini1gco1gmn1/3o2无峰，LiCoO2在160℃和210℃时有两个放热峰，LiNiO2在210℃时有一个放热峰。三元材料在此温度范围内也有一定的放热和吸热反应，但反应较为温和。