三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)

Co3+：減少陽(yáng)離子混合物的占據(jù)，穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，降低阻抗值，提高電導(dǎo)率，改善循環(huán)和效率性能。

Ni2+：可以提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），并且由于Li和Ni的半徑相似，過(guò)多的Ni會(huì)與Li位錯(cuò)并導(dǎo)致鋰和鎳混合。

鋰層中鎳離子的濃度越大，鋰在層狀結(jié)構(gòu)中越難分解，導(dǎo)致電化學(xué)性能較差。

Mn4+：它不僅可以降低材料成本，還可以提高材料的性和穩(wěn)定性。然而，高M(jìn)n含量將容易出現(xiàn)尖晶石相并破壞層狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致容量降低和循環(huán)衰減。

高能量密度和良好的循環(huán)性能是三元鋰電池的蕞大優(yōu)勢(shì)，這也是電池的重要因素。電壓平臺(tái)決定電池的基本效率和成本，是電池能量密度的重要指標(biāo)。

電壓平臺(tái)越高，比容量越大。因此，相同體積和重量，甚至相同安培小時(shí)的電池，三元鋰電池的電壓平臺(tái)越高，其壽命越長(zhǎng)。

具體來(lái)看，單三元鋰電池的放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，鈦酸鋰僅為2.3V，因此從能量密度來(lái)看，三元鋰具有優(yōu)勢(shì)，是一種綜合性能優(yōu)異的電池。

三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)性能也因SOC曲線(xiàn)而不同。三元鋰電池的SOC曲線(xiàn)與其電壓水平有著相對(duì)線(xiàn)性的關(guān)系，而鋰鐵電池由于其長(zhǎng)的充放電平臺(tái)和高原期后的電壓突變，其SOC曲線(xiàn)不能輕易通過(guò)其電壓變化來(lái)確定。

三元鋰電池的估計(jì)SOC在其實(shí)際值的1-2%以?xún)?nèi)，而鐵鋰電池的預(yù)計(jì)SOC可能在其實(shí)際價(jià)值的10%左右。車(chē)主經(jīng)常想知道汽車(chē)電池在行駛時(shí)會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間（點(diǎn)擊鏈接了解如何計(jì)算），由于SOC曲線(xiàn)的差異，三元鋰電池的汽車(chē)更能計(jì)算和顯示剩余續(xù)航里程，而鐵鋰電池車(chē)型的汽車(chē)則容易出現(xiàn)續(xù)航里程顯示系數(shù)突然下降的情況，從而帶來(lái)所有者使用體驗(yàn)的差異。

在相同體積下，三元鋰電池總是表現(xiàn)出更好的能量密度，即相同體積和質(zhì)量，使用三元鋰蓄電池可以跑得更遠(yuǎn)。然而，在三元（鎳、鈷、錳（鋁））材料中，鎳的比例正在增加。

電池的能量密度確實(shí)進(jìn)一步提高，但壽命、過(guò)熱甚至問(wèn)題再次出現(xiàn)。更不用說(shuō)稀有金屬的使用，導(dǎo)致三元鋰電池一直承受著高昂的成本壓力。

同時(shí)，鐵鋰材料與三元材料中更稀缺的鎳、鈷和錳相比，具有明顯的價(jià)格和成本優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠涑煞种饕橇畠r(jià)的鐵和磷。

因此，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的。磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)是高性和低成本。理論上，磷酸鐵鋰電池可以承受大約三元鋰電池兩倍的溫度，并且在分解狀態(tài)下不會(huì)釋放氧氣，自燃風(fēng)險(xiǎn)低。

再加上更多的充電周期，且不含稀有金屬鈷，因此具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)是能量密度低、低溫衰減嚴(yán)重、剩余功率估計(jì)誤差大等。

磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān)，使用溫度過(guò)低或者過(guò)高在其充放電過(guò)程及使用過(guò)程均產(chǎn)生極大不良隱患。尤其在中國(guó)北方電動(dòng)汽車(chē)上使用，在秋冬季磷酸鐵鋰電池?zé)o法正常供電或供電電源過(guò)低，需調(diào)節(jié)其工作環(huán)境溫度保持其性能。國(guó)內(nèi)解決磷酸鐵鋰電池恒溫工作環(huán)境需考慮空間限制問(wèn)題，較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保溫層。