锂电池正极三元材料技术现状与新型三元材料
三元材料现状与三元材料开发-PPT课件
陈化、洗涤、过滤、干燥
锂源
前躯体
混合、球磨
烧结、粉碎分级
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能及物理性能
河南思维能源材料有限公司研
制生产的球形或类球形三元正
极材料（TTM-812）用于锂离
子电池时，容量发挥稳定
三元素系
比容量高 放电倍率佳 安全性好 成本低
正极材料容量和电压关系图
三元材料（LiNixCoyMnzO2）特征
优点
比容量高 循环寿命长 安全性能好
价格低廉
缺点
平台相对较低 首次充放电效率低
三元协同 效应
Co，减少阳离子混合占位，稳定层状结构 Ni，可提高材料的容量 Mn，降低材料成本，提高安全性和稳定性
目前商业化三元系列材料
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2
LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有和LiCoO2 十分 相似的α-NaFeO2 层状结构，其中过渡金 属元素Co、Ni、Mn 分别以+3 、+2 、+ 4 价态存在。锂离子占据岩盐结构的3a 位，镍、钴和锰离子占据3b 位，氧离子 占据6c 位。参与电化学反应的电对分别 为Ni 2+ / Ni 3 +、Ni 3 + / Ni 4 + 和Co 3 +/ Co 4 +。 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在不同温度及倍率 下结构变化较小，所以材料具有很好的 稳定性。 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2由于采用镍锰取代 价格昂贵的钴，使材料具有相对低廉的 价格。
三元正极材料
三元正极材料三元正极材料是锂离子电池中的重要组成部分，其性能直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
目前，常见的三元正极材料主要包括钴酸锂（LiCoO2）、镍基三元材料（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2）和锰基三元材料（如LiMn2O4）。
本文将对这三种常见的三元正极材料进行介绍和比较分析。
首先，钴酸锂作为最早应用于商业化锂离子电池中的三元正极材料，具有比较高的比容量和循环寿命，但其成本较高，且在高温和过充放电条件下容易发生热失控，存在安全隐患。
其次，镍基三元材料由于镍的丰富资源和较低的成本，逐渐成为三元正极材料的主流之一。
其中，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有较高的比容量和循环寿命，同时在安全性能上相对较好，但其在高温下的热稳定性较差，容易发生结构破坏。
最后，锰基三元材料由于锰的丰富资源和低成本，被广泛应用于动力电池领域。
LiMn2O4具有良好的热稳定性和安全性能，但其比容量较低，循环寿命不如钴酸锂和镍基三元材料。
综上所述，钴酸锂、镍基三元材料和锰基三元材料各有其优缺点，选择合适的三元正极材料需综合考虑其能量密度、循环寿命、安全性能和成本等因素。
未来，随着新型材料的不断涌现和技术的进步，三元正极材料的性能将得到进一步提升，为锂离子电池的发展带来更多可能性。
在电池材料领域，三元正极材料的研究和开发一直是学术界和工业界的热点之一。
通过不断地改进材料结构、优化材料配方和提高制备工艺，可以进一步提高三元正极材料的性能，推动锂离子电池技术的发展。
同时，为了解决三元正极材料存在的问题，如安全性、循环寿命和成本等方面的挑战，需要开展更深入的基础研究和跨学科合作，以实现三元正极材料性能的全面提升。
总之，三元正极材料作为锂离子电池的关键组成部分，其性能对电池的整体性能有着重要影响。
未来，随着材料科学和能源技术的不断发展，相信三元正极材料将会迎来更加美好的发展前景，为电动汽车、储能系统和便携式电子设备等领域提供更加高效、安全和可靠的能源解决方案。
三元正极材料简介
车等领域，市场需求旺盛。
发展趋势
技术创新
随着电动汽车市场的快速发展， 三元正极材料技术不断创新，性 能不断提升，成本不断降低。
环保趋势
随着环保意识的提高，三元正极 材料生产过程中的环保要求越来 越高，企业需要加强环保投入。
产业链整合
三元正极材料产业链较长，涉及 矿产、化学品、电池等多个领域 ，企业需要加强产业链整合，提 高竞争力。
电压平台
三元正极材料具有较高的电压 平台，有助于提高电池的能量
密度。
物理性能
晶体结构
三元正极材料具有稳定的晶体结构，能够提 高材料的机械性能和热稳定性。
密度
高密度三元正极材料能够减小电池体积，提 高能量密度。
颗粒形貌
颗粒形状和大小可控，有助于提高电极的制 备工艺和电化学性能。
硬度
适当的硬度有助于提高电极的加工性能和循 环寿命。
应用
广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、智能手机、平板电脑等领域。
02
三元正极材料的性能
电化学性能
高能量密度
三元正极材料具有较高的能量 密度，能够提供更长的电动汽
车续航里程。
循环寿命
经过多次充放电循环，三元正 极材料的性能衰减较低，保证 了电池的长寿命。
倍率性能
三元正极材料具有良好的倍率 性能，允许电池在大电流下快 速充电和放电。
提高其电化学性能。
成本控制的挑战与解决方案
要点一
挑战
要点二
解决方案
三元正极材料成本较高，包括材料成本、生产成本、回收 成本等，这限制了其在电动汽车等大规模应用领域的发展 。
通过降低原材料成本、提高生产效率、开发低成本回收技 术等方法，可以降低三元正极材料的成本。例如，采用价 格较低的镍、钴、锰等替代材料，开发新型的合成方法， 提高生产效率，同时开发有效的回收技术，实现三元正极 材料的循环利用，降低其生命周期成本。
锂离子电池三元镍钴锰正极材料研究现状综述
三元系锂电池正极材料研究现状摘要：综述了近年来锂离子电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料的研究进展，重点介绍了正极材料LiNi l/3Co l/3Mn l/3O其合成方法电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。
三元系正极材料的结果：LiMn x Co y Ni1-x-y O2具有α-2NaFeO2层状结构。
Li原子占据3a位置,Ni、Mn、Co随机占据3b位置,氧原子占据6c位置。
其过渡金属层由Ni、Mn、Co 组成,每个过渡金属原子由 6 个氧原子包围形成MO6 八面体结构,而锂离子嵌入过渡金属原子与氧形成的(MnxCo yNi1-x-y) O2层之间。
在层状锂离子电池正极材料中均有Li+与过渡金属离子发生位错的趋势,特别是以结构组成中有Ni2+存在时这种位错更为突出。
抑制或消除过渡金属离子在锂层中的位错现象是制备理想α-2NaFeO2结构层状正极材料的关键，在LiMn x Co y Ni1-x-y O2结构中, Ni2+的半径( rNi2+=0.069nm)与Li+的( rLi+=0.076nm)半径接近,因此晶体结构会发生位错,即过渡金属层中的镍原子占据锂原3a的位置,锂原子则进驻3b位置。
在Li+层中,Ni2+的浓度越大,则Li+在层状结构中脱嵌越困难,电化学性能越差。
而相对于LiNiO2及LiNi x Co1-x-y O2,LiMn x Co y Ni1-x-y O2中这种位错由于Ni 含量的降低而显著减少。
同时由于Ni2 + 的半径( rNi2 + =0. 069nm) 大于Co3+ ( rCo3+ = 0. 0545nm) 和Mn4 + ( rMn4 + =0. 053nm) ,LiMnxCo yNi1 - x - yO2 的晶格常数有所增加。
由于充分综合镍酸锂的高比容量、钴酸锂良好的循环性能和锰酸锂的高安全性及低成本等优点,利用分子水平的掺杂、包覆和表面修饰等方法来合成锰镍钴等多元素协同的复合正极材料,因其良好的研究基础及应用前景而成为近年来研究热点之一。
三元锂电池的正极材料
三元锂电池的正极材料三元锂电池的正极材料是指三元材料，也称为锂离子电池正极材料，是指用于储存和释放锂离子的材料。
目前主要使用的三元材料是由锂镍锰钴酸（LiNiCoMnO2）组成的复合材料。
锂镍锰钴酸具有优异的电化学性能，使得三元锂电池具有高容量、高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优点。
它能够提供更高的电压和更高的能量密度，相比于其他材料，具有更长的续航里程和更短的充电时间。
锂镍锰钴酸材料由镍、锰、钴和锂组成。
其中镍是主要的过渡金属元素，可以提高电池的比能量和能量密度；锰可以提高电池的稳定性和循环寿命；钴可以提高电池的电导率和循环寿命；锂是锂离子电池中的活性物质，可以嵌入和脱嵌，实现锂离子的储存和释放。
在三元锂电池中，正极材料起到储存和释放锂离子的作用。
在充电过程中，锂离子从正极材料中脱嵌，通过电解液迁移到负极材料中嵌入；在放电过程中，锂离子从负极材料中脱嵌，通过电解液迁移到正极材料中嵌入。
正极材料的性能直接影响电池的容量、能量密度和循环寿命。
锂镍锰钴酸材料具有较高的比能量和能量密度，使得三元锂电池能够提供更多的储能能力。
同时，锂镍锰钴酸材料具有较好的循环寿命和稳定性，能够提高电池的使用寿命和安全性能。
然而，锂镍锰钴酸材料也存在一些问题。
首先，锂镍锰钴酸材料的成本相对较高，会增加电池的制造成本。
其次，锂镍锰钴酸材料在高温和过充电条件下容易发生热失控反应，可能导致电池的安全性问题。
因此，在实际应用中，需要对锂镍锰钴酸材料进行合理的优化和控制。
为了进一步提高三元锂电池的性能，目前研究人员正致力于开发新型的正极材料。
例如，钛酸锂、磷酸铁锂等材料都具有良好的电化学性能，可以用作三元锂电池的正极材料。
此外，研究人员还在探索锂硫电池、锂空气电池等新型电池体系，以进一步提高电池的能量密度和循环寿命。
三元锂电池的正极材料是锂镍锰钴酸材料，具有高容量、高能量密度、长循环寿命等优点。
正极材料在三元锂电池中起到储存和释放锂离子的作用，直接影响电池的性能和使用寿命。
三元系锂电池正极材料研究现状
三元系锂电池正极材料研究现状三元系锂电池是目前商业化应用最为广泛的锂离子电池之一，其具有高能量密度、长循环寿命、低成本等优势，在电动汽车、储能系统等领域有着广泛的应用前景。
正极材料是三元系锂电池的关键组成部分之一，直接影响到电池的性能和性质。
本文将对三元系锂电池正极材料的研究现状进行详细介绍。
三元系锂电池的正极材料主要由锂镍钴锰氧化物（Li(NiCoMn)O2）和镍钴锰氧化物（NCM）两种材料构成。
以Li(NiCoMn)O2为例，目前已有三种不同的结构型式：层状结构（Layered）、尖晶石结构（Spinel）和沙漠铁酸锂（LFMO），分别对应着不同的化学式和晶格结构。
层状结构的锂镍钴锰氧化物（如NMC622、NMC622、NMC811等）具有较高的比容量和较好的电化学性能，目前已经商业化应用较为广泛。
尖晶石结构的锂镍钴锰氧化物（如NCM811、NCM811等）具有更高的充放电电压平台和较好的结构稳定性，但其合成工艺较为复杂，目前正在逐步推广应用。
沙漠铁酸锂结构的锂镍钴锰氧化物在结构稳定性和循环寿命方面表现出更优越的性能，但其能量密度相对较低，目前还处于研究阶段。
除了锂镍钴锰氧化物，锂钴氧化物（LiCoO2）也是一种常见的三元系锂电池正极材料。
与锂镍钴锰氧化物相比，锂钴氧化物具有较高的比容量和较好的循环稳定性，但其价格较高且含有的有毒重金属钴对环境造成的污染问题也引起了人们的关注。
此外，还有一些其他材料也被研究用作三元系锂电池的正极材料，如锰酸镍钴（LiMn2O4）和锰酸锂（LiMnO2）。
锰酸镍钴具有较高的循环寿命和较低的成本，但其比容量较低，目前主要用于低容量应用；锰酸锂具有较高的比能量和较低的成本，但其结构稳定性较差，需要通过改性来提高其循环寿命。
总体而言，三元系锂电池正极材料研究已经取得了很大的进展，不断涌现出新的材料和改性方法。
未来的研究重点将主要集中在提高材料的能量密度、提高循环寿命和安全性能，以满足电动汽车、储能系统等应用的需求。
锂离子电池正极三元材料的研究进展及应用
锂离子电池正极三元材料的研究进展及应用一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，锂离子电池作为一种高效、环保的能源储存和转换方式，已经在电动汽车、移动电子设备等领域得到了广泛应用。
其中，正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，其性能直接影响到电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
因此，研究和开发高性能的正极材料是锂离子电池领域的重要研究方向。
本文将对锂离子电池正极三元材料的研究进展和应用进行全面的综述，旨在探讨其发展趋势和未来应用前景。
本文将简要介绍锂离子电池的基本原理和正极材料的重要性。
然后，重点分析三元材料的结构特点、性能优势以及存在的问题和挑战。
接着，综述近年来三元材料在合成方法、改性技术和应用领域的研究进展，包括纳米化、复合化、掺杂等改性手段对三元材料性能的影响。
展望三元材料在未来的发展趋势和应用前景，提出可能的研究方向和建议。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考和启示，推动锂离子电池正极三元材料的研究和应用进一步发展。
二、三元材料的基本性质三元材料，又称为三元正极材料，是锂离子电池中的关键组成部分，对电池的能量密度、功率密度以及循环寿命等性能起着决定性的作用。
其一般化学式可表示为LiNixCoyMn1-x-yO2 (NCM) 或LiNixCoyAlzO2 (NCA)，其中x、y、z为各元素的摩尔比例，可根据需要进行调整以优化材料的性能。
高能量密度：三元材料具有较高的比容量，这使得锂离子电池在相同体积或重量下能够存储更多的能量，因此适用于高能量需求的电子设备或电动车等领域。
良好的电化学性能：三元材料具有良好的电子导电性和离子迁移率，这有助于提高电池的充放电效率和循环稳定性。
其结构稳定，能够在充放电过程中保持结构的完整性，减少电池容量的衰减。
安全性：三元材料在高温下具有较好的热稳定性，能够有效防止电池热失控的发生。
同时，其结构中的元素均为无毒或低毒元素，对环境和人体健康影响较小。
三元锂电池正极材料
三元锂电池正极材料三元锂电池是一种新型的锂离子电池，由锂镍钴锰酸（NCM）或锂镍钴铝酸（NCA）作为正极材料，石墨或石墨烯作为负极材料，以及电解质和隔膜组成。
而正极材料作为三元锂电池的核心部分，直接影响着电池的性能和稳定性。
首先，我们来看一下三元锂电池正极材料的特点。
三元锂电池正极材料具有高能量密度、高安全性和长循环寿命的特点。
其中，NCM和NCA材料都具有高比容量和高工作电压，能够提供更高的能量密度；同时，它们也具有较好的热稳定性和安全性，能够有效减少电池的热失控风险；此外，它们的循环寿命也较长，能够满足电动汽车等领域对电池寿命的要求。
其次，我们需要了解三元锂电池正极材料的发展现状。
目前，NCM和NCA材料已经成为三元锂电池的主流正极材料。
NCM材料主要应用于电动汽车、储能系统等领域，具有较高的比容量和循环寿命；而NCA材料则主要应用于便携式电子设备等领域，具有更高的工作电压和能量密度。
此外，随着技术的不断进步，三元锂电池正极材料的研发也在不断深化，如探索新型材料、改进工艺等，以提高电池的性能和降低成本。
最后，我们需要关注未来三元锂电池正极材料的发展方向。
随着电动汽车、储能系统等领域的快速发展，对三元锂电池正极材料的要求也越来越高。
未来，我们需要进一步提高正极材料的能量密度、循环寿命和安全性，以满足电池的持久稳定运行。
同时，还需要降低材料的成本，以推动三元锂电池的大规模应用。
因此，未来的研究方向可能包括新型材料的开发、工艺的改进、以及与其他部件的协同优化等方面。
总的来说，三元锂电池正极材料作为电池的核心部分，具有重要的意义。
我们需要不断深化研究，提高材料的性能，以推动三元锂电池技术的发展，满足社会对清洁能源的需求。
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三元材料技术现状与几款新型三元材料介绍锂镍氧锂钴氧三元素系锂锰氧正极材料二元素系磷酸铁锂系锂钴氧锂锰氧价格低廉放电比容量低高温性能不佳二价锰溶于电解液二元素系锂镍氧性能稳定价格高钴是有毒元素容量高价格低廉结构不稳定合成难度大磷酸铁锂系循环性能好低温性能差合成的批次稳定性差三元素系引入钴稳定其二维层状结构比容量高放电倍率佳安全性好成本低正极材料容量和电压关系图三元材料( 三元材料(LiNixCoyMnzO2)特征优点比容量高循环寿命长安全性能好价格低廉缺点平台相对较低首次充放电效率低三元协三元协同效应Co，减少阳离子混合占位，稳定层状结构 Ni，可提高材料的容量 Mn，降低材料成本，提高安全性和稳定性目前商业化三元系列材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有和LiCoO2 十分相似的α-NaFeO2 层状结构，其中过渡金属元素Co、Ni、Mn 分别以+3 、+2 、+ 4 价态存在。
锂离子占据岩盐结构的3a 位，镍、钴和锰离子占据3b 位，氧离子占据6c 位。
参与电化学反应的电对分别为Ni 2+ / Ni 3 +、Ni 3 + / Ni 4 + 和Co 3 +/ Co 4 +。
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在不同温度及倍率下结构变化较小，所以材料具有很好的稳定性。
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2由于采用镍锰取代价格昂贵的钴，使材料具有相对低廉的价格。
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的主要制备方法溶胶-凝胶法溶胶凝胶法LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2喷雾干燥法固相反应法共沉淀法氢氧化物共沉淀法振实密度高形貌容易控制加工性能好工业化主要方法碳酸盐共沉淀法振实密度较低形貌难控制加工性能差Ni、Co、Mn离子混合液沉淀剂沉淀反应(PH、T、搅拌速度) 陈化、洗涤、过滤、干燥前躯体锂源混合、球磨烧结、粉碎分级LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能及物理性能河南思维能源材料有限公司研制生产的球形或类球形三元正极材料(TTM-812)用于锂离子电池时，容量发挥稳定 (>145mAh/g，2.8~4.2V， 1C)，循环寿命长(>800次， 1C)，高倍率放电性能佳 (>15C)，耐过充能力强，是国内外同类产品的佼佼者。
具有LiCoO2的优良电化学性能和更优良的安全性能，是替代 LiCoO2的理想正极材料;可逆克容量、安全性能和循环性能高/优于LiMn2O4。
250020001500100050010203040506070802 Theta项目粒子形状平均粒径(D50) 比表面积(BET法) Co+Ni+Mn量振实密度粉体PH值 Fe含量 Ca含量 Si Cd Pb 首次可逆容量(半电池) 充放电区间4.2~3.0，0.1C 首次充放电效率(半电池) 充放电区间4.2~3.0，0.1C 循环性能(残留容量80%) 包装，净重单位μm m2/g % g/cm3标准类球形 8-12 0.20-0.50 58-60 >2.50 <11.0ppm ppm ppm ppm ppm mAh/g % 次 KG< 100 <100 <200 <1 <1 >160 85~90 人造石墨>800 天然石墨>500 内铝塑真空包装，外塑料桶装;25KG充放电曲线(扣式电池)首次充放电曲线4.4 4.2 4 电压 ( V) 3.8 3.6 3.4 3.2 3 2.8 0 20 40 60 80 100 120 比容量( 比容量 ( mAh/g) ) 140 160 180 200循环性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2存在的问题1.材料的首次充放电效率低(2.锂层中阳离子的混排，对材料的首次充放电效率及循环稳定性都有影响(3.材料的放电电压平台较LiCoO2低，有待提高(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的改性基础固体电极材料是由质点(原子或离子)以某种方式排列聚集而形成的，原子在形成固体材料时原子之间形成化学键，同时使材料具有相应的能带结构与相态结构，这些都决定着材料的性能。
? 晶体材料中的电子运动是由材料的能带结构决定的。
? 晶体材料中锂离子的扩散是与材料中锂离子的扩散通道有直接关系的。
元素组成结构电子电导离子电导电化学性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的改性LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2主要改性方法有:离子掺杂表面包覆离子掺杂改性锂离子电池的输出功率与材料中的电子电导及锂离子的离子电导都有直接关系，所以以不同手段提高电子电导及离子电导是提高材料的关键。
阳离子等价态掺杂等价态掺杂后不会改变原来材料中原子的化合价，但是一般可以稳定材料结构，扩展离子通道，提高材料的离子电导率。
掺杂价态更低的离子会导致过度元素的价态升高，即产生空穴，改变材料的能带结构，大幅提高材料的电子电导。
阴离子掺杂多见于F–取代,2-，通过氟离子体相掺杂可以使材料的结晶度更好，从而增加材料的稳定性。
阳离子不等价态掺杂阴离子掺杂技术表面包覆改性用金属氧化物(Al2O3，ZnO，ZrO2等)修饰三元材料表面，使材料与电解液机械分开，减少材料与电解液副反应，抑制金属离子的溶解，优化材料的循环性能。
? 同时表面包覆还可以减少材料在反复充放电过程中材料结构的坍塌，对材料的循环性能是有益的。
LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2属于一个系列的三元正极材料，镍钴锰价态分别是+2， +3，+4。
由于降低了钴含量，增加了锰含量，使产品更具有成本优势。
当然钴含量低的情况下，材料的稳定性会有所下降，材料的倍率性能和循环性能有待进一步提高。
? 制备方法与改性方法与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2类似(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2相比具有更高的镍含量，可以使材料的克容量发挥的更高，提高电池的体积能量密度，是目前用量很大的三元材料。
然而由于化合价平衡的限制，使材料中镍有一部分以三价的形式存在，混合价态使得 523的 PH值比较高，11.2左右，控制不好的话极片比较容易吸水，但因为容量高，性价比好，几乎所有的铝壳厂都会用来混钴酸锂提高能量密度，混锰酸锂的也非常多，因为现在523的高温性能得到了明显的改善。
很多软包开始用 523。
LiNixCoyMnzO2的发展动向低钴层状三元材料:钴是价格昂贵的稀缺资源，降低钴含量可以节约材料的成本。
目前已有钴含量降到15%的材料得到应用。
? 高镍层状三元材料:高镍体系材料合成要在氧气气氛下合成，合成难度较大，容易产生锂镍混排，影响材料的性能。
但是增加镍含量可以增加材料的克容量，高镍产品必然是将来大型电池发展的一种理想材料。
? 层状镍锰二元材料:LiNi0.5Mn0.5O2中Mn 以Mn 4+形式存在，充放电过程中，锰不参加电化学反应，起到稳定材料晶体结构的作用，具有优良的电化学性能(但是该材料合成困难，在合成中由于存在杂相而影响材料性能( ? 5V尖晶石结构镍锰二元材料:其中以LiNi0.5Mn1.504研究的最多，伴随结构稳定的钛酸锂负极的技术成熟，合成性能优良的5V电池材料配合钛酸锂负极可以得到电压始终循环稳定的电池体系。
LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2LiNixCoyMnzO2中提高镍的含量能大大提升材料的比容量，降低钴的含量又能降低材料成本，因此，河南思维能源材料有限公司自主研发生产的TTM-701515(LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2)具有比容量高、循环性能优异、高温储存性能好等特点。
适用于高容量圆柱锂离子电池和其它锂离子电池。
TTM-701515SEMTTM-7015152500200015001000500 10 20 30 40 50 60 70 802 ThetaXRDTTM-701515项目 D10 D50 D90 振实密度 (g/cm3) 比表面积 (m2/g) pH 值指标 >5 9-15 <25 >2.20.2~0.5 11~12 典型值 5.8 10.7 19.2 2.5 0.25 11.6TTM-701515电池类型扣式电池 (2.9-4.3V vs Li 负极) 铝壳电池 (523450方型) (负极:天然改性石墨，测试电压区间: 3.0-4.20V) 性能比容量 0.1C (mAh/g) 首次循环效率(%) 比容量1C (mAh/g) 最大压实密度(g/cm3) 使用压实密度(g/cm3) 数据>180 >85 >160 3.6~3.83.5~3.7TTM-701515 充放电曲线(扣式电池)首次充放电曲线4.4 4.2 4 电压 ( V) 3.8 3.6 3.4 3.2 3 2.8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180200 220 240 比容量( 比容量 ( mAh/g)TTM-701515 循环曲线(全电池)300周容量保持率90%xLi2MnO3?(1-x)LiMO2Li2MnO3 锰以正四价存在，电化学活性差。
LiMO2 宽电压范围结构不稳定，限制容量的发挥。
xLi2MnO3?(1-x)LiMO2突出特点:2-4.8V发挥 250mAh/g以上的比容量。
xLi2MnO3?(1-x)LiMO2反应机理小于 4.5V充电:xLi2MnO3?(1-x)LiMO2?xLi2MnO3+(1-x)MO2+xLi 大于 4.5V充电: 4.5VxLi2MnO3?(1-x)LiMO2?xLi2MnO3+(1-x)MO2+xLi 放电反应: xMnO2?(1-x)MO2+Li ?xLiMnO2 ?(1-x)LiMO2xLi2MnO3?(1-x)LiMO2由于Li2MnO3在第一次脱出的是Li2O(两个锂)，嵌入的是一个 Li，造成该材料的首次充放电效率不高，相关解决办法有两种思路:a，通过表面包覆Al2O3，AlPO4等减少首次充电脱出Li2O后的氧离子移动，为锂离子回嵌提供足够的八面体位置。