三元電池材料，是指由三種電極材料共融而成的復(fù)合電極材料，理論上兼具每種電極材料的特性和優(yōu)勢,。
鎳鈷錳酸鋰（LiNixCoyMn1-x-yO2）是目前最主流的三元電池材料,，也被認為是未來的發(fā)展趨勢。其以鈷鹽,、錳鹽,、鎳鹽為原料,，通過調(diào)配鈷、錳,、鎳三者的比例,，來獲得不同的電極特性。
如果說現(xiàn)在什么電池材料最火,，恐怕就是高鎳三元材料了,。相比磷酸鐵鋰和低鎳三元材料，高鎳三元材料由于鎳元素比例的提高,，在比能量上有更大的優(yōu)勢,。從333、532,，到622,、711到811（鎳、鈷,、錳三者的比例）,，近年隨著研發(fā)的投入，三元材料高鎳進程“根本停不下來”,。
三元材料“高鎳”進程加速 安全性仍在持續(xù)解決中
如果說前兩年,，高鎳三元材料電池還處于個別廠家和學(xué)界的研發(fā)階段，那么從2016年開始,，高鎳三元電池的研發(fā)和生產(chǎn)已呈“燎原”之勢,。
近期，國內(nèi)動力電池龍頭企業(yè)寧德時代（CATL）總裁黃世霖在相關(guān)場合表示,，寧德時代在材料上會逐步由磷酸鐵鋰/石墨,、三元、高鎳三元/硅碳再到固態(tài)鋰,、空氣金屬電池演進,。“十三五”期間,，寧德時代將致力于高鎳三元/硅碳電池研發(fā),，努力實現(xiàn)350Wh/公斤的目標(biāo)。目前已經(jīng)組織專門團隊,，確保實現(xiàn)量產(chǎn)目標(biāo),。
億緯鋰能亦在其投資人互動平臺上表示，高鎳型NCA（鎳鈷鋁）,、NCM622和NCM811是三元動力電池最主要的發(fā)展方向,，公司已完成NCM622型三元動力電池的規(guī)劃。
當(dāng)升科技表示,，憑借多年研發(fā)和生產(chǎn)高鎳多元正極材料經(jīng)驗,，目前公司NCM622 三元正極材料已實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，并得到國內(nèi),、國際客戶的認可,，被應(yīng)用到新能源汽車動力電池領(lǐng)域，產(chǎn)品供不應(yīng)求,。
據(jù)相關(guān)媒體調(diào)查,，雖然目前三元電池企業(yè)主要應(yīng)用的還是NCM333和NCM523電池，但是NCM622已經(jīng)進入了部分企業(yè)的材料供應(yīng)鏈,。隨著材料體系的高鎳化進程,，預(yù)計明年國內(nèi)三元電池企業(yè)將開始應(yīng)用NCM811和NCA材質(zhì)，電池單體能量密度將從200wh/kg向250-300wh/kg邁進,。
安全性問題在持續(xù)解決中
眾所周知,，三元材料中的鎳含量越高，材料的穩(wěn)定性越差,，安全性越差,。
目前，雖然業(yè)內(nèi)發(fā)展高鎳三元電池材料的“調(diào)子”已定,，為了在保持其高比能量的同時,，兼顧循環(huán)壽命和安全性，國內(nèi)材料和電池企業(yè)可謂是苦心造詣,，其安全問題仍在持續(xù)解決中,。
業(yè)內(nèi)專家表示，三元高鎳材料的安全性可以通過材料改性優(yōu)化,、表面包覆,、調(diào)整電解液和負極材料等方式來逐步解決。
材料改性方面,，在三元材料晶格中摻雜一些金屬離子和非金屬離子,，可以提高電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率，提高電池的輸出功率密度,，同時可以提高三元材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,；其次，在材料表面包覆一些厚度合適的金屬化合物,、鋰鹽或者某些單質(zhì),，也能夠使活性物質(zhì)與電解液有物理隔離，減少副反應(yīng)的發(fā)生,，抑制過渡金屬離子在電解液中的溶解，具有一定機械強度的非活性包覆層還可在長期循環(huán)過程中減緩電極材料結(jié)構(gòu)的坍塌,；再者,，采取添加劑優(yōu)化電解液,，可以有效地促進電極材料表面上形成高質(zhì)量的表面膜，同時抑制電解液的氧化分解,。
此外,，業(yè)內(nèi)人士指出，高鎳三元材料電池對制造環(huán)境,、生產(chǎn)設(shè)備,、電芯制造工藝等方面也提出了更高的要求。
目前,，在高鎳三元材料的安全性問題上,，比亞迪、天津力神等業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)正在努力解決和完善中,。
天津力神表示,，針對高鎳三元電池材料的特性，公司開發(fā)了多元素包覆技術(shù),，在提升材料性能的同時,，保持其容量倍率；在電解液方面,，通過新型的抗氧化添加劑的使用,，來提高電池的循環(huán)性能，減少高鎳材料在使用過程中的膨脹,；在電池工藝上,，使用新型的黏合劑和梯度化純工藝提高電池的循環(huán)壽命，減少硅材料在使用過程中的膨脹,，確保電池的安全性,。
比亞迪工作人員在相關(guān)場合表示，為了徹底解決高鎳三元材料體系的安全問題,，比亞迪嘗試用硅材料做電池負極,，并對導(dǎo)電劑、連接劑,、制備工藝做出了大的調(diào)整,。在電解液上，比亞迪加大了對耐高溫高壓電解液甚至固體電解液的測試和研發(fā),。