811锂电池详细介绍

811锂电池的英文简写是NCM811，这是一种高镍的新型锂离子电池材料：三元镍钻锰（NCM）的正极材料，其化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.102。该材料是近年来开发出的一类新型锂离子电池正极材料，具有能量密度高、循环稳定性好、成本适中等优点。

811锂电池的三元镍钻锰正极材料（NCM）综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种层状材料的优点；由于Ni、Co和Mn之间存在明显的协同效应，所以NCM的性能要好于单一组分的层状正极材料；同时NCM又比LiFePO4有更高的比容量，这也是NCM被认为是最有应用前景的新型正极材料之一的重要原因。

811锂电池的镍钻锰三元材料本身也是一个大“家族"，根据Ni、Co、Mn之间的比例不同，又分支出一系列的材料，如NCM111（LiNi1/3Co1/3Mn1/302）、NCM433（LiNi0.4C00.3Mn0.302）、NCM424（LiNi0.4Co0.2Mn0.402）、NCM523（LiNi0.5Co0.2Mn0.302）、NCM622（LiNi0.6Co0.2Mn0.202）、NCM811等。与其它几种镍钻锰三元正极材料相比，NCM811的镍钻锰比例为8：1：1，镍的比例进一步提高，电池的能量密度更高（最高可达280mAh/g），电池的性能也相应提高，而成本却相应降低等等。正是凭借这些优势，NCM811被认为是下一代动力电池的重要发展方向，而现代推出的Kona EV最新纯电动汽车也印证了这一点。

虽然高纯度的NCM811材料已经有很多优点，但其在稳定性和安全性等方面依然存在不足，因此还需要对NCM811进行改性，进一步提高其电化学性能。

811锂电池的改性方法是在借鉴了其它类似电极材料的改性方法的基础上，发展出了以“掺杂”和“涂覆”为主的改性方法。

“掺杂”是指，在LiNi0.8Co0.1Mn0.102晶格中掺入微量的其它元素，以提高材料的电子电导率和离子电导率，并增加结构稳定性，从而达到改善材料电化学性能的目的。主要包括阳离子掺杂（如Na、V、Ti、Mg、A、Cr等）、阴离子掺杂（如B、F、Si等）和多种离子掺杂（多种阳离子、多种阴离子或者阴阳离子共同掺杂）。

“涂覆”是指，在LiNi0.8Co0.1Mn0.102离子的表面直接生成别的物质以隔离活性物质与电池电解液，从而减少副反应的发生，或者增加机械强度和提高导电能力，最终达到改善材料性能的目的。主要包括金属氧化物包覆、金属氟化物包覆、锂盐包覆、碳纳米管包覆、石墨烯包覆等。