近幾年來，三元材料比鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰更受人們的歡迎。它是由鎳鈷錳組成的正極材料，其中鎳的作用是提高電池的能量密度；鈷也是活性成分，既能提高材料的穩(wěn)定性，又能減小陽離子混排，從而降低電池的容量損失；錳主要在材料起到支撐的作用，提升充放電的穩(wěn)定性。顯然，三元鋰是一款綜合性較強(qiáng)的電池，那其結(jié)構(gòu)特點又如何呢？
眾所周知，三元材料的這三種元素是可以根據(jù)實際需求進(jìn)行配比的，其按照鎳錳比例的不同可分為兩類，一類是Ni:Mn等量型，二類是Ni:Mn不等量型。
NCM424與NCM111是等量型的典型代表。三元鋰電池在充放電過程中，+4價的Mn不易變價，在材料中起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，而Ni離子被氧化，由+2價變?yōu)?4價，失去兩個電子，使得材料具有較高的比容量。
Ni、Mn不等量型，又稱為高鎳型三元鋰，主要的代表型號是NCM523，NCM622和NCM811。高鎳型的三元材料在電壓平臺低于4.4V（相對于金屬鋰或鋰離子）時，一般認(rèn)為主要是二、三價鎳離子參與氧化還原反應(yīng)，化合價升高到+4價。當(dāng)電壓高于4.4V時，三價鈷離子也參與反應(yīng)變?yōu)?4價，Mn4+不參加反應(yīng)起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)作用。
不同比例NCM材料有著不一樣的特點，其可以根據(jù)具體的應(yīng)用要求加以選擇。若想要提高動力電池的能量密度，提升車輛的續(xù)航里程，當(dāng)前主流觀點是在Ni、Mn不等量型方向上，提高高鎳三元的安全性達(dá)到車輛使用要求。
