眾所周知，鎳主要加在鋰電池正極材料上，而鎳含量過高將會對電池容量產(chǎn)生不利影響，比如應(yīng)力誘導(dǎo)微裂紋及陽離子混排的產(chǎn)生，導(dǎo)致容量損失。那麼高鎳鋰電池的微裂紋是怎樣造成容量衰減的呢？
在充放電的過程中，鋰電池正極材料會產(chǎn)生體積效應(yīng)，Ni含量越高，體積膨脹的比例越大。高鎳鋰電池充放電時電壓不能超過4.1V（相對於Li+/Li），從而保證不發(fā)生不可發(fā)熱逆相變,減小內(nèi)應(yīng)力，即產(chǎn)生微裂紋的概率較小。
當(dāng)晶體上的裂紋和晶體分離時，會使高鎳三元材料正極晶粒承受更大的體積變數(shù)。體積迴圈變動的過程中，一次晶粒內(nèi)部的晶界之間可能產(chǎn)生裂紋，而晶粒與晶粒之間的額距離也會逐步拉大，出現(xiàn)部分晶粒離開正極獨立存在的現(xiàn)象。更多的晶面與電解液接觸，形成的SEI膜，不僅消耗了電解質(zhì)和活性材料，而且阻礙鋰離子在電極上的擴散速率。
晶體微裂紋也可能是導(dǎo)電物質(zhì)重新分佈引起的。經(jīng)歷一定週期的迴圈以後，導(dǎo)電物質(zhì)會在晶粒表面重新分佈或者有一部分將脫離活性物質(zhì)晶體，這使得整個晶體的各個部分及動力學(xué)環(huán)境發(fā)生了改變，進(jìn)而造成晶體裂紋。
抑制微裂紋的產(chǎn)生，能減弱單體電壓範(fàn)圍內(nèi)的相變趨勢。目前主要以下幾個方向進(jìn)行改進(jìn)：
1）抑制陽離子混排的鎂離子摻雜，包含鎂離子的晶格，膨脹的方向大體一致，可以起到抑制微裂紋的作用；
2）將NCM811材料製備成內(nèi)部均勻嵌入Li2MnO3結(jié)構(gòu)單元的兩相複合材料，可以減弱體積變化。
