三元正极材料三大趋势：单晶化、高电压化、高镍化

正极材料是锂电池的重要组成部分。正极材料对锂电池的很多关键性能都有直接影响，包括容量、寿命、倍率、安全性等。三元电芯中，三元正极材料成本占比一般超过50%。

三元正极材料呈现三大发展趋势。当前三元正极材料技术不断迭代，推动锂电池行业进一步向前发展。总体而言，三元正极材料主要有三大发展趋势：单晶化、高电压化、高镍化。

单晶化，正极材料由多晶向单晶发展，可以提高压实密度、循环寿命等。正极单晶化，对烧结工艺提出更高要求，并且更高温度烧结容易加剧锂镍混排，单晶化也容易引起倍率性能降低。

高电压化，提高锂电池的充电截止电压，可以提高正极材料的克容量，从而提高锂电池的能量密度。但是提高充电电压，容易引起正极材料表面结构重构、过渡金属溶解并在负极表面沉积、电解液氧化等。另外，采用单晶正极，有利于提高正极材料的耐高电压性能。

高镍化，三元正极材料由中低镍向高镍（8系）、超高镍（9系）发展。高镍化主要目的是为了提高克容量，但是二价镍在空气中难氧化，对锂源、烧结气氛、生产设备等提出更高要求。并且高镍材料更活泼，热稳定性降低，循环寿命下降，也容易与空气中的水和氧气反应等。在高镍材料中，采用单晶也可以提高循环性能、安全性等。

三大技术方向实现依赖多重因素。除了生产工艺迭代之外，还很大程度依赖掺杂、表面改性等，另外电解液配方优化也有助于正极性能发挥。目前国内三元正极企业推出中镍高电压、高镍产品，海外推出核壳、NCMA等。

三元正极材料下一代：无钴或富锂锰基等。随着三元正极向着高电压、超高镍方向发展，层状镍锰酸锂（中镍无钴）、超高镍无钴等在成本、循环性能等方面可能更有优势。另外富锂锰基在克容量方面更有优势。

编辑：黄飞