出。
对于三元而言，和钴酸锂情况有些不同。首先，钴酸锂这种材料历史较长，工艺较为成熟，
从

XRD 结构分析来看，每个厂家的钴酸锂差别不大，差别往往都在于改性的措施和一致性

上。而三元则不同，由于不同厂家采用的工艺有所差别，而且三元材料的制程本身就比钴酸
锂复杂，每个厂家三元材料的结构完整性有较大的差别。在这里重点提到结构完整性是因为
其对材料在电池中的电化学性能，尤其是高电压下的稳定性有非常大的影响。能够有可能在
高电压领域有所作为的三元材料，对于其结构完整性有非常高的要求。而目前三元材料在
4.35V 电池中存在的主要问题在于高温下对于电解液的消耗和高温下的产气及容量衰减。据
我了解，目前国内在常规电压下能够单独使用三元，而且高温下不气胀的厂家却仅有少数，
高电压三元的现状则可以想象。

三

.   目前解决高电压的方法和途径。

不得不承认的现实是，钴酸锂混合三元在

4.35V 下具有非常好的互补性。

前面提到过在

4.35V 下，钴酸锂存在的问题是循环和安全性，而三元存在的问题是高温下

的副反应导致的一些列问题。二者混合后，这些问题可以得到很好地解决。
现在市面上有正极厂家直接按照一定的配比，烧结成一种一次颗粒钴酸锂混合三元的产品，
也是因为考虑二者的互补性。从我们对这种产品的分析来看，用于混合的三元配比应该是
523，这应该主要是考虑了三元压实密度不高的问题。而我们认为，这种产品很可能需要二
次烧结，这样无疑对于材料成本方面会有不必要的提高。如果选用高压实的三元材料混合改
性钴酸锂，根据各家的工艺调整混合比例，应该是一个非常不错的途径。
我这边有客户做过实验，在

4.35V 下纯钴不能通过针刺测试的情况下，混合 30%左右的三

元材料，针刺测试基本上可以全部通过。这种实验对于电池厂而言应该是很容易就能够进行
验证的。另一个实例就是，

ipad3 的正极也是采用钴酸锂混合三元的配比，我觉得考虑的应

该也是安全性问题。

四

.   对于高电压三元的选择。

由于不做钴酸锂，所以对于钴酸锂方面提不出什么有建设性的建议，而对于三元的了解则
更多一些。
高电压三元除了首要具备高压实在密度和很高的结构完整性之外，很多物理参数也是可以
用于材料选择的。
前面提到过，三元在高电压下主要存在的问题在于高温下和电解液的副反应导致一系列问
题，所以除了在电解液与三元本身匹配的问题上对症下药之外，从三元本身而言，比表面
积尽可能小，游离锂离子含量尽可能低也是两个很关键的参数。从目前来看，这两方面是影
响高温性能最关键的两个参数。

五

.   总结

这里主要讨论了目前从正极材料角度出发，高电压

4.35V 面临的问题以及一些可以尝试的

解决方法。虽然说得很浅，但是目前国内的锂电厂家在开发高电压之前，又有几个能够把这
些很浅的问题弄得很明白？恐怕很少。
虽然目前国内各厂家高电压领域的状况参差不齐，有的厂家用

523 三元 4.35V 已经可以拿

出产品，而有的厂家连高电压的概念都还没有，在这种情况下自然会出现很多盲目跟风的
情况。需要说明的是，高电压肯定会是今后高能量密度电芯市场上利润最为丰厚的一块，市
场之大通过智能手机的发展就可见一斑。同样，这种高利润的背后需要的也是不言而喻的高
难度，虽然现在很多技术人员出于种种目的自称可以很好地解决这些问题，甚至可以拿出
产品，但是真实情况大家心知肚明。说了这么多，只希望能够为有意了解或者正在做这一块
的朋友提供一些帮助。更重要的是，有说的不对的还希望不吝指正，多多交流，共同进步。