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2. 高电压三元材料
        从理论上讲,NMC 天生就具有向高电压发展的优势。NMC 半电池的标准测试电压是
4.35V,在此电压下普通 NMC 都可以表现出很好的循环性能。将充电电压提高到 4.5V,对
称型的

NMC(333 和 442)的容量可以达到 190,循环性也还不错,532 循环性差点但也凑

合。充电到

4.6V,NMC 的循环性就不行了,胀气也很严重。但我们认为,NMC 通过改性是

可以充到

4.6V 而达到实际实用要求的。改性后的对称型的 NMC 在 4.45V 的全电池里,可以

达到

200 以上的容量,相当可观。NMC 改性的方法,和 LCO 基本上是大同小异的,也是体

相掺杂

+表面包覆,里面也是有相当的技术含量。

         高压 NMC 目前暂时还没有市场,这是因为高压 NMC 的市场定位跟高端 LCO 基本上
是重合的,都是应用于高端

3C 领域。而高端 LCO 在 smart phone 和 tablet 的应用才刚刚起步

而已,自然高压

NMC 还没有得到相应发展。高压 NMC,我个人认为应该是高端 LCO 的延

续,高端

LCO 将小电池的高压需求带动以后,然后由高压 NMC 取代其一部分市场,毕竟

NMC 的价格优势还是有的,随着钴价的升高越发明显。另外一个制约因素就是高压电解液
的问题,

NMC 产气和高温存储问题比较突出,高压下更是如此。产气问题需要在电解液和

材料本身两方面同事着手,才能起到比较好的效果。从我们积累的经验来看,高压三元的安
全性以及产气问题,随着技术的进步,都是可以得到解决的,只不过时间可能比较长点。所
以我个人认为,国内高压

NMC 的研发要加紧跟进,而产业化要适当调整。当然了,目前国

NMC 的发展,是走进了片面追求高镍三元这条死胡同,从国人对 811 的热度可见一斑。

看似我们又

“领先”了(国际上 622 都还没完全产业化),但我要说的是,高镍 NMC 基本上

不适合国内目前电池工艺水平(具体就不多说)。直接的例子就是,

NCA 在国内一直没有

发展起来,而日韩

3.0Ah 以上的高端 18650,几乎都是用 NCA 做正极的,而 NCA 和 811 是

很相似的。
        坛子里一直有很多人很感兴趣 Apple 的电池材料的情况,那我就说两句。据我了解的情
况,

i-Phone5 用的是高端 LCO,上限电压是 4.3V。而 i-Pad3 用的是高端 LCO 和 NMC532 的

混合材料,至于混合比例

ICP 可以告诉你答案,想知道 LCO 和 NMC 用的哪家的材料,从

SEM 照片上一眼就可以看出来。为什么 i-Phone 5 和 i-Pad3 用的材料不一样?道理很简单,
关机电压设置和价格不太敏感使得高端

LCO 成为 i-Phone5 的必然选择。而 i-Pad 利润率没有

i-Phone 高,可以选择较低成本的混合材料,在降低关机电压的条件下利用 NMC 释放更高
的容量,可谓一举两得。另外就是

LCO 和 NMC 混合以后,NMC 的产气问题得到比较明显

的抑制,高温存储寿命也提高不少,同时

LCO 的安全性也改善了,这些可以归功于协同效

应。很显然,更高的电压和能量密度,是下一代

i-Pad 的 i-Phone 的必然选择。而我前面说过,

由于知识产权方面的原因,

Apple 的锂电池高端 LCO 没有国内厂家的蛋糕,兴许高电压

NMC 还有机会,就看国产智能手机和平板电脑产业能否做起来了。
3.  5V 镍锰尖晶石
        相对于这几年国际国内热的发紫的富锂高锰层状固溶体(OLO)材料来说,镍锰尖晶
石(

LNMS)似乎没有吸引太多目光。但我这里要说的是,LNMS 恰恰是 5V 材料里面,相

对而言最成熟的一个。我们的研究表明,这种材料掺杂改性以后,即使使用常规电解液,也
有不错的循环性和倍率性能,当然安全性还有待进一步提高。

55 度高温条件下电化学性能

有所下降,但也还能接受。基本上可以这么说,改性

LNMS 从材料本身来说,已经是比较

成熟了。制约

HNMS 产业化同样也有两个因素,第一个仍然是高压电解液的问题。5V 对于

常规电解液,即使是有添加剂的前提下氧化分解仍然比较严重,并且在

55 度高温下会更加

突出。所以从实际使用角度而言,电解液仍然是必须要解决的首要问题。第二个因素就是
LNMS 的市场定位问题。LNMS 有 5V 的高电压和 130 的容量,很多人就想当然的认为它将
是 未 来

3C 小 电 池 的 LCO 的 主 要 替 代 材 料 , 是 这 样 子 的 吗 ? 我 们 可 以 将 LNMS 和