鋰離子電池作為一種低毒，高效的二次電源，已經(jīng)成功的運用在了消費電子領域。特別是近年來政府大力推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋰離子電池憑借其在能量密度，可靠性等方面的優(yōu)勢，迅速占領了電動汽車領域。

傳統(tǒng)的鈷酸鋰材料，雖然技術成熟，但是比容量低，鈷價格高，導致鈷酸鋰成本高，限制了鈷酸鋰在動力電池方面的應用。今年發(fā)展起來的三元材料憑借著其在成本和比容量方面的優(yōu)勢，正在電動力電池領域迅速占領市場。例如NCM材料，憑借著其高容量，低成本的優(yōu)勢如今已經(jīng)在動力電池市場，與磷酸鐵鋰材料形成了平分秋色的之勢。

但是三元材料，如NCM材料，其循環(huán)穩(wěn)定性不佳，倍率性能不佳，這限制了其進一步發(fā)展和應用。為了提高三元材料的性能，學者們也開展了針對性的研究。三元材料穩(wěn)定性不佳的主要原因是因為Ni和Mn的引入。Ni元素的引入，提高了材料的容量，Ni的含量越高，材料的容量也就越高，例如高鎳材料NCM811其比容量可以達到220mAh/g左右，但是Ni的加入也引起了材料的穩(wěn)定性變差，這主要是因為，材料中的Ni元素價態(tài)不穩(wěn)定，Ni3+容易發(fā)生歧化反應，產(chǎn)生Ni2+，Ni2+離子半徑與鋰離子半徑接近，容易進入到鋰層發(fā)生混排，占據(jù)鋰離子的點位，阻止鋰離子進入，從而造成不可逆的容量損失。另一個造成材料穩(wěn)定性差的原因是Mn元素，Mn離子在John-Teller效應的左右下，發(fā)生畸變，從而進入到電解液，導致材料的結構發(fā)生破壞，造成電池的容量衰減。