三元材料存在的問題

1、由于陽離子混排效應(yīng)以及材料表面微結(jié)構(gòu)在首次充電過程中的變化，造成NMC的首次充放電效率不高，首效一般都小于90%；三元材料電芯產(chǎn)氣較嚴(yán)重安全性比較突出，高溫存儲(chǔ)和循環(huán)性還有待提高；

2、三元材料是一次顆粒團(tuán)聚而成的二次球形顆粒，由于二次顆粒在較高壓實(shí)下會(huì)破碎，從而限制了三元材料電極的壓實(shí)，這也就限制了電芯能量密度的進(jìn)一步提升；鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和電子電導(dǎo)率低，使得材料的倍率性能不是很理想。

3、Ni含量新增帶來的影響

通過新增三元材料中Ni的含量，可以提高電池的容量。然而，循環(huán)性、熱穩(wěn)定性卻隨之變差。當(dāng)Ni含量新增時(shí)，會(huì)在氧化還原過程中伴隨相變的發(fā)生，造成容量的衰減。Ni含量新增還降低了熱分解溫度，使放熱量新增，造成材料熱穩(wěn)定性變差。

4、與電解液的匹配

在電解質(zhì)和正極材料的界面處的反應(yīng)和電荷傳輸會(huì)影響鋰離子電池的性能，活性材料的腐蝕和電解液的分解將嚴(yán)重影響電荷在電極/電解液界面的傳輸。

5、表面反應(yīng)不均勻

來自韓國科學(xué)技術(shù)研究院的研究發(fā)現(xiàn)，NCA在充電過程中結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，粒子表面的Li更容易脫出，造成表面的晶體和粒子結(jié)構(gòu)變得不均勻，這種變化會(huì)使材料發(fā)生快速的容量衰減和阻抗上升。