三元锂电池是现在锂电池市场的主流产品，市场份额较之磷酸铁锂电池，还更大一些。锂电三元材料(NCM)实际上是综合了钴酸锂（LiCoO2，缩写LCO)、镍酸锂（LiNiO2，缩写LNO)和锰酸锂（LiMnO2、缩写LMO)三种材料的优点，三元锂电池材料之中的镍钴锰(Ni、Co、Mn)三元素之间存在明显的协同效应，性能优势互补，共同构筑三元材料的高性能。因此NMC的性能好于单一组分层状正极材料，被市场验证为最有应用价值的正极材料之一。
原本，镍钴锰相亲相爱的三兄弟，也因其市场价格的起伏，逐渐产生的隔阂，经济实力（价格）这个无形之手，威力巨大呀！
一、价格差异逐渐拉大
镍：全球镍储量8100万吨，中国概有300万吨储量较大，价格便宜。
钴：据漂亮国地质调查局2015年的统计，全球储量720万吨，中国8万吨；储量相对较少，价格逐渐上涨
锰：全球锰资源储量约为5.7亿吨，南非(1.5亿吨)、中国(4400万吨)，储量较大，价格便宜。
二、结构分析
镍钴锰(Ni、Co、Mn)三种元素对对三元材料的电化学性能影响不一样，Co可以有效稳定三元材料的层状结构，同时抑制材料中阳离子混排问题，而且，Co元素的存在，可以提高材料的电子导电性、改善电池循环性能、材料电压区间（目前5系材料，电压可以做到4.35V以上，如4.4V、4.45V，前题是电解液需与之相匹配，且稳定可靠),但是Co比例的增大，会导致材料晶胞参数a和c减小且c/a增大，引起容量的降低。
而Mn在材料容量及电压的贡献上，可谓为“0”，但是，锰（Mn）的存在能降低成本，同时，因其在充放电循环中，并不参与化学反应，可以起到稳定材料结构，增加电池安全性的作用，锰元素的存在，是稳定三元材料结构的关键； 在此锰可以骄傲地说：“虽然我是鸡肋，可是，没我，性能不稳定”。
元素镍（Ni）的存在使晶胞参数c和a增大且使c/a减小，此参数有助于提高三元材料的克比容量，也可以理解为元素镍（Ni）只起到发挥容量的作用。但是Ni含量过高，会出现因 2价的Ni原子大小与Li 相近，而产生混排效应，而导致循环性能和倍率性能恶化，而且高镍材料如果pH值过高，将影响其实际使用（这个需要在前驱体制备时，加以考虑）。
三、价态分析
三元锂离子电池正极材料分子式 LiNi1−x−yCoxMnyO2，缩小NCM，分子式x、y因镍、钴、锰三元素在材料中的含量变化，而不同。 在化学式中， Li是 1价，O是-2价，那么镍、钴、锰三元素化合价的化学平均数为 3价，如，在LiNi3Co3Mn3O2（NCM333）、LiNi4Co2Mn4O2（NCM424）此类对称型三元材料中，Ni、Co、Mn分别以 2价、 3价、 4价存在，也有少量的 3价镍存在。在充放电过程中，锰不参与化学反应，锰的存在，主要起到稳定材料骨架结构的作用。
从高镍三元NMC的化学式可以看出，为了平衡化合价，高镍三元里面Ni同时具有 2和 3价，而且镍含量越高 3价Ni越多，因此高镍三元的晶体结构没有对称型三元材料稳定。
四、小结
如果想提高电动汽车的续航里程，在空间一定的前提下，需提高电池的能量密度，转化为材料方面的话，有提高电压、提高容量两条路可以走。
（1）提高电压，就意味着提高Co的含量，成本受不了；
（2）提高容量，就意味着提高Ni含量，结构不稳定，安全又成为问题。
矛盾呀！不过，这些都难不住我们的工程技术人员，现在9系材料已逐步走向市场，其安全数据，我们拭目以待。
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