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（4）镍酸锂LiNiO2 镍酸锂离子电池具有价格和储量上的优势，其实际容量已接近锂论容量的70%～80%。镍酸锂离子电池具有自放电率低，没有环境污染，对电解质的要求低等优点。但其初次放电效率仅为85%左右，此外，镍酸锂离子电池的热稳定性可能引起安全问题。只有提高其充电效率和热稳定性，并在制备方法上适应工业生产的要求，才有更好的实用性。由于稳定性、安全性、材料合成困难等方面的缺点，镍酸锂离子电池的商业应用较少，市场上很少看到。  镍酸锂离子电池的理论质量能量密度为274mAh/g，实际量产产品约为190～210mAh/g，远超钴酸锂离子电池的量产140和磷酸铁锂离子电池的170，且2.5V～4.2V的工作电压并不低，用来驱动电机非常强力。镍酸锂离子电池的致命缺点在于十分苛刻的制造条件和较差的热稳定性，前者直接导致商业化使用的困难，后者则带来了较大的安全隐患。此外，镍酸锂离子电池的循环寿命较差，不太适宜在需要多次大量充放电的新能源车上使用。 （5）镍钴锰三元LiNixCoyMnl(1-x-y)O2 目前，镍钴锰三元材料逐渐成为市场的主流，国内企业也采取跟随策略，逐步转向三元材料。三元材料的比容量较高，目前市场上的产品已经可以达到170～180mAh/g，从而可以将动力电池单体的能量密度提高到接近200Wh/kg，满足电动汽车的长续航里程要求。此外，通过改变三元材料的配比(x，y的值)，还可以达到良好的倍率性能，从而满足PHEV和HEV车型对大倍率小容量动力电池的需求，这也正是三元材料大行其道的原因。从化学式可以看出，镍钴锰三元材料综合了钴酸锂(LiCoO2)和锰酸锂(LiMn2O4)的一些优点，同时因为掺杂了镍元素，可以提升能量密度和倍率性能。镍钴锰三元材料锂离子电池的技术特性如下：  1）高能量密度。理论容量达到280mAh/g，产品实际容量超过150mAh/g。 2）循环性能好。在常温和高温下均具有优异的循环稳定性。 3）电压高。在2.5～4.3/4.4V电压范围内循环稳定可靠。 4）热稳定性好。在4.4V充电状态下的材料热分解稳定。 5）循环寿命长。1C循环寿命500次，容量保持80%以上。 6）晶体结构理想、自放电小、无记忆效应等突出优点。  （6）镍钴铝三元LiNixCoyAl(1-x-y)O2 镍钴铝三元材料严格来说，其实是一种改性的镍酸锂(LiNiO2)材料，在其中掺杂了一定比例的钴和铝元素(占比较少)。镍钴铝酸锂离子电池具有较高的比能量，相当好的比功率和长的使用寿命与镍钴锰酸锂离子电池有相似之处。高能量和功率密度以及良好的使用寿命使NCA成为EV动力系统的候选者，高成本和边际安全性对推广应用有负面的影响。 三元锂正极材料综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点，在同一只电芯内部形成协同效应，兼顾了材料结构的稳定性、活性和较低成本三个要求，是三种主要正极材料中能量密度最高的一种，其低温效果也明显的好于磷酸铁锂离子电池。
在三种元素中，Ni的含量越高，则电芯的能量密度越高，同时，电芯的安全性越低。在实际应用中，三种材料在电芯中的比例关系，随着时间的推移一直在发生变动。人们对能量密度的追求越来越高，因而Ni的占比也越来越高。而动力电池本身安全性能的改进和系统监控处理事故能力的提高，也会推进三元材料锂离子电池市场扩张的脚步 镍钴锰酸锂离子电池和镍钴铝酸锂离子电池在性能上差别不大，优势在于能量密度较大，比功率理想且可控，2000次左右的循环寿命在一天一充的情况下可用约6年，基本满足电动汽车整车寿命周期的需求。不过相对于化学性能极其稳定的磷酸铁锂离子电池，三元锂离子电池在充电过热时容易产生氧气，导致动力电池鼓包现象，这也是目前镍钴锰酸锂离子电池和镍钴铝酸锂离子电池需要解决的问题。  以上仅是比较常见的锂离子电池正极材料，并不代表所有的技术路线。实际上，不管是高校和科研院所，还是企业，都在努力研究新型的锂离子电池正极材料，希望把能量密度和寿命等关键指标提升到更高的量级。当然，如果要在2020年达到250Wh/kg，甚至300Wh/kg的能量密度指标，现在商业化应用的正极材料都无法实现，那么正极材料就需要比较大的技术变革，如改变层状结构为尖晶石结构的固溶体类材料，以及有机化合物正极材料等，都是目前比较热门的研究方向。 |
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