最近这三年，锂离子电池中被炒的最热的当属磷酸铁锂材料－－一种锂离子电池的正极材料

在讨论磷酸铁锂之前，我们先看一下人们所采用的锂离子电池正极材料

最初的锂离子电池正极材料为钴酸锂，分子式为LiCoO2，这种材料具有较高的对锂电压（3.9V），但是钴是一种有毒的元素，且钴酸锂的空间结构为层状（layer), 锂离子嵌在层状的钴氧层之间，见下图，黑点表示锂离子，它们分布在钴氧层之间。

钴酸锂的分子结构图

这是一种不稳定的结构，丛本质上而言，当锂离子在充放电时脱离它们本来的位置的时候，整个“结构”有可能发生坍塌，且氧分子的稳定性能也不好，所以导致正极如果在过充或者过放或者受热的时候会发生结构坏死并同时释放出氧气，这样进一步加剧正极的破坏，严重时会导致起火，爆炸。这种事情在笔记本电脑电池（就是钴酸锂电池）上已经发生过多次，但是由于笔记本电脑的电池的储能较小，即使发生起火爆炸一般也不会对人的生命造成严重危害，但是如果考虑将其用在汽车上，那就很难说了，所以绝大多数的汽车制造商都不会考虑使用钴酸锂电池来装备新能源车。

另外一种被开发使用多年的锂离子电池材料就是锰酸锂，分子式为LiMn2O4,它的对锂电压约为3.6V, 和钴酸锂不同，它具有尖晶石结构（Spinel)，这种结构比层状结构具有更好的稳定性。

但是锰酸锂材料也有其致命的缺点，那就是Mn离子在充放电过程中会发生变价，从而导致John-Teller效应发生晶格畸变，同时锰离子易于溶解进入电解液，导致电解液分解，所以锰酸锂电池的循环性能也并不尽入人意，迄今位置，几乎没有任何一家汽车厂商考虑采用纯锰酸锂材料。

以上所提到的“纯”的钴酸锂或锰酸锂都有其比较明显的缺点，所以人们尝试将各种材料混合起来进行掺杂，从而试图找到一个各方面都比较平衡的材料，这真的和炒菜比较类似，当然远比炒菜复杂，呵呵。目前这种材料已经初具有规模和方向，称之为三元系，或NMC, 其分子式可以表示为LiNixMnyCozOt, 将镍、锰、钴三种金属材料混合在一起（它们的比例目前而言并无确定值）,比如德国赢创所开发的三元系为LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2.

三元系为目前很重要的一个锂电池开发方向，有多家电池公司在积极开发，包括德国Evonik, 美国3M，美法合资JohnsonControl－saft等，同时亦有多家汽车公司考虑采用三元系电池。

(Greencar Present)