三元材料具有能量密度高、放電容量大、循環(huán)性能好、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，已成為鋰電池正極材料的重要發(fā)展方向，并被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具及3C等相關(guān)領(lǐng)域。

三元鋰離子電池到底是哪三元？三元鋰離子電池的“三元”指的是包含鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，在三元鋰離子電池中做正極。三者缺一不可，在電池內(nèi)部發(fā)揮的用途。

鈷，元素符號(hào)Co，原子序數(shù)27，原子量58.9332，密排六方晶體，在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族，常見化合價(jià)為+2、+3。鈷是具有光澤的鋼灰色金屬，比較硬而脆，有鐵磁性，加熱到1150℃時(shí)磁性消失。在常溫下不和水作用，在空氣中加熱至300℃以上時(shí)氧化生成CoO，在白熱時(shí)燃燒成Co3O4。

中國是世界上大的鈷市場(chǎng)，其消費(fèi)市場(chǎng)以動(dòng)力電池、3 C電池、碳化物為主要消費(fèi)市場(chǎng)。在動(dòng)力電池領(lǐng)域，隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，三元電池的銷量也在持續(xù)增長(zhǎng)，而鈷的需求量也在持續(xù)增長(zhǎng)。在3 C電池方面，由于筆記本、智能手機(jī)、平板電腦等的需求持續(xù)增加，3 C電池的銷售速度大幅提升，而隨著 TWS、無人機(jī)等新興3 C消費(fèi)電子市場(chǎng)的迅速發(fā)展，鈷的需求量也會(huì)持續(xù)上升，而新興的消費(fèi)類電子設(shè)備的迅速發(fā)展，會(huì)對(duì)鈷的需求起到一定的推動(dòng)作用。很多工業(yè)都要用到鈷，因此鈷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景非常好。

制造電池設(shè)備是鈷重要的用途，使用量占到全部鈷使用量的40%。鈷主要用來制作鋰離子電池的鈷酸鋰，鎳氫電池的氧化亞鈷等。含鈷材料是穩(wěn)定的鋰電池正極材料，是電池的核心之一，具有能量密度高和環(huán)保安全性高的特點(diǎn)。三元鋰電池是指使用鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鹽等三元材料為電池正極的鋰電池。相對(duì)于傳統(tǒng)鋰電池，三元鋰電池具有綜合性能和低成本的雙重優(yōu)勢(shì)。

鋰離子電池是用鋰作負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)電池。鋰的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)，在金屬中比重輕，反應(yīng)活潑性高，因而鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和比能量很高，是一種重要的高能電池。 鋰電池的正極活性物質(zhì)有氧化物、硫化物、鹵化物、鹵素、含氧酸鹽等無機(jī)電極材料，如二氧化錳、二氧化硫、硫化銅、鉻酸銀、聚氟化碳、亞硫酰氯、碘等；也可以電子導(dǎo)電聚合物作正極材料，如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚咔唑等，又稱為聚合物電池。鋰電池的電解質(zhì)為非水溶液、固體和熔融鹽。非水溶液電解質(zhì)由有機(jī)溶劑或非水無機(jī) 溶劑加入無機(jī)鹽組成，采用的有機(jī)溶劑主要有碳酸丙烯酯、二甲基丙酰胺、乙腈、γ-丁內(nèi)酯等；非水無機(jī)溶劑有亞硫酰氯、液體二氧化硫等。無機(jī)鹽有高氯酸鋰、氯化鋁鋰、氟硼酸鋰、溴化鋰等。因鋰和水接觸立即發(fā)生激烈反應(yīng)， 所以不僅電解質(zhì)不能采用水溶液，而且全部材料和零部件均需嚴(yán)格脫水，并可靠密封。鋰離子電池作為一種集高能量密度和高電壓為一體的儲(chǔ)能裝置，已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)和無線電子設(shè)備、電動(dòng)工具、混合動(dòng)力和電動(dòng)交通工具等領(lǐng)域。

三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)，但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存在較大差距，且生產(chǎn)成本較高，磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸；錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲(chǔ)性能較差，因而錳酸鋰僅作為國際第1代動(dòng)力鋰電的正極材料；而多元材料因具有綜合性能和成本的雙重優(yōu)勢(shì)日益被行業(yè)所關(guān)注和認(rèn)同，逐步磷酸鐵鋰和錳酸鋰成為主流的技術(shù)路線。三元材料的電芯代替了廣泛使用的鈷酸鋰電芯，在筆記本電池領(lǐng)域廣泛使用。

三元鋰電池是鋰電池的一種，但這種電池的正極是由三元材料制成的。三元材料分別指鎳、鈷和錳。一些三元鋰電池的陽極將由鎳、鈷和鋁制成。三元鋰電池是一種性能相當(dāng)不錯(cuò)的電池，大部分純電動(dòng)汽車基本都會(huì)使用這種電池。三元鋰電池重量相當(dāng)輕，能量密度相對(duì)較高。這樣的電池非常好。

三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn)，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。

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