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二次鋰電池。它充分綜合(he)了鈷酸鋰(li)良(liang)好的(de)循(xun)環性能、鎳(nie)酸鋰(li)的(de)高(gao)比(bi)容(rong)量和錳(meng)酸鋰(li)的(de)高(gao)安全性及(ji)低成本等特(te)點，利用分子水平混合(he)、摻(chan)雜、包(bao)覆和表(biao)面修飾等方法合(he)成鎳(nie)鈷錳(meng)等多(duo)元素協同的(de)復合(he)嵌鋰(li)氧化物。是目(mu)前被(bei)廣泛研(yan)究和應用的(de)一(yi)種(zhong)鋰(li)離子可(ke)充電電池。

三元鋰電池(chi)在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜(zong)合性能優異的電池(chi)。三種金屬元素的主(zhu)要作用和優缺點如下：

Co3+：減(jian)少陽離子混(hun)合占位，穩定材料的層狀結構，降(jiang)低阻抗值，提(ti)高電導率(lv)，提(ti)高循環和倍率(lv)性(xing)能。

Ni2+：可提高材料(liao)的(de)(de)容量（提高材料(liao)的(de)(de)體(ti)積能(neng)(neng)量密度），而由于Li和Ni相似的(de)(de)半徑，過多的(de)(de)Ni也(ye)會因為與Li發生位錯現象導(dao)致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結構(gou)中的(de)(de)脫(tuo)嵌越難，導(dao)致電(dian)化學性能(neng)(neng)變(bian)差(cha)。

Mn4+：不僅可(ke)以降(jiang)低(di)材(cai)料成本，而(er)且(qie)還(huan)可(ke)以提高材(cai)料的(de)安全性(xing)(xing)和穩(wen)定性(xing)(xing)。但過高的(de)Mn含量會容易出現尖晶(jing)石(shi)相而(er)破壞(huai)層狀結(jie)構，使(shi)容量降(jiang)低(di)，循環衰(shuai)減。

能(neng)(neng)量(liang)密度(du)高是三(san)元(yuan)鋰(li)(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)的(de)最大(da)優(you)勢(shi)，而(er)電(dian)壓(ya)平(ping)臺是電(dian)池(chi)(chi)能(neng)(neng)量(liang)密度(du)的(de)重(zhong)要指標，決定著電(dian)池(chi)(chi)的(de)基本效能(neng)(neng)和成本，電(dian)壓(ya)平(ping)臺越(yue)高，比容量(liang)越(yue)大(da)，所以(yi)同(tong)樣體(ti)積、重(zhong)量(liang)，甚至同(tong)樣安(an)時(shi)的(de)電(dian)池(chi)(chi)，電(dian)壓(ya)平(ping)臺比較(jiao)高的(de)三(san)元(yuan)材料鋰(li)(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)續航(hang)時(shi)間更長。單(dan)體(ti)三(san)元(yuan)鋰(li)(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)放電(dian)電(dian)壓(ya)平(ping)臺高達3.7V，磷酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)為(wei)3.2V，而(er)鈦酸(suan)鋰(li)(li)(li)僅(jin)為(wei)2.3V，因此(ci)從能(neng)(neng)量(liang)密度(du)角度(du)來說，三(san)元(yuan)鋰(li)(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)比磷酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)，錳酸(suan)鋰(li)(li)(li)或(huo)者鈦酸(suan)鋰(li)(li)(li)具有絕對優(you)勢(shi)。

安(an)(an)全(quan)性較(jiao)差和循(xun)(xun)環壽命較(jiao)短(duan)是(shi)三(san)(san)元鋰電(dian)池(chi)(chi)的(de)主要(yao)短(duan)板，尤其是(shi)安(an)(an)全(quan)性能，是(shi)一(yi)直限制(zhi)其大(da)規模配組，和大(da)規模集成應(ying)用的(de)一(yi)個主要(yao)因素。大(da)量實測表明，容量較(jiao)大(da)的(de)三(san)(san)元電(dian)池(chi)(chi)很(hen)難通過(guo)針(zhen)刺和過(guo)充(chong)等(deng)安(an)(an)全(quan)性測試，這也(ye)是(shi)大(da)容量電(dian)池(chi)(chi)中一(yi)般都要(yao)多引入錳元素，甚(shen)至混合錳酸鋰一(yi)起使用的(de)原因。500次(ci)的(de)循(xun)(xun)環壽命在(zai)鋰電(dian)池(chi)(chi)中屬于(yu)中等(deng)偏下，因此三(san)(san)元鋰電(dian)池(chi)(chi)目前最主要(yao)的(de)應(ying)用領域是(shi)3C數碼等(deng)消(xiao)費(fei)類電(dian)子產品(pin)。