811鋰電池詳細介紹

811鋰電池的英文簡寫是NCM811，這是一種高鎳的新型鋰離子電池材料：三元鎳鉆錳（NCM）的正極材料，其化學式為LiNi0.8Co0.1Mn0.102。該材料是近年來開發(fā)出的一類新型鋰離子電池正極材料，具有能量密度高、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等優(yōu)點。

811鋰電池的三元鎳鉆錳正極材料（NCM）綜合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三種層狀材料的優(yōu)點；由于Ni、Co和Mn之間存在明顯的協(xié)同效應，所以NCM的性能要好于單一組分的層狀正極材料；同時NCM又比LiFePO4有更高的比容量，這也是NCM被認為是最有應用前景的新型正極材料之一的重要原因。

811鋰電池的鎳鉆錳三元材料本身也是一個大“家族"，根據(jù)Ni、Co、Mn之間的比例不同，又分支出一系列的材料，如NCM111（LiNi1/3Co1/3Mn1/302）、NCM433（LiNi0.4C00.3Mn0.302）、NCM424（LiNi0.4Co0.2Mn0.402）、NCM523（LiNi0.5Co0.2Mn0.302）、NCM622（LiNi0.6Co0.2Mn0.202）、NCM811等。與其它幾種鎳鉆錳三元正極材料相比，NCM811的鎳鉆錳比例為8：1：1，鎳的比例進一步提高，電池的能量密度更高（最高可達280mAh/g），電池的性能也相應提高，而成本卻相應降低等等。正是憑借這些優(yōu)勢，NCM811被認為是下一代動力電池的重要發(fā)展方向，而現(xiàn)代推出的Kona EV最新純電動汽車也印證了這一點。

雖然高純度的NCM811材料已經有很多優(yōu)點，但其在穩(wěn)定性和安全性等方面依然存在不足，因此還需要對NCM811進行改性，進一步提高其電化學性能。

811鋰電池的改性方法是在借鑒了其它類似電極材料的改性方法的基礎上，發(fā)展出了以“摻雜”和“涂覆”為主的改性方法。

“摻雜”是指，在LiNi0.8Co0.1Mn0.102晶格中摻入微量的其它元素，以提高材料的電子電導率和離子電導率，并增加結構穩(wěn)定性，從而達到改善材料電化學性能的目的。主要包括陽離子摻雜（如Na、V、Ti、Mg、A、Cr等）、陰離子摻雜（如B、F、Si等）和多種離子摻雜（多種陽離子、多種陰離子或者陰陽離子共同摻雜）。

“涂覆”是指，在LiNi0.8Co0.1Mn0.102離子的表面直接生成別的物質以隔離活性物質與電池電解液，從而減少副反應的發(fā)生，或者增加機械強度和提高導電能力，最終達到改善材料性能的目的。主要包括金屬氧化物包覆、金屬氟化物包覆、鋰鹽包覆、碳納米管包覆、石墨烯包覆等。