此前的動(dòng)力電池正極材料較為單一，而一種材料往往無法使電池性能達(dá)到最優(yōu)。隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，在動(dòng)力電池的實(shí)際生產(chǎn)中，混合型正極材料已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用。本文著重介紹一些混合型動(dòng)力電池正極材料的新趨勢。

　　1.混合型正極材料（Blend cathode materials）

　　在動(dòng)力電池的實(shí)際生產(chǎn)中，混合型正極材料有很廣泛的應(yīng)用。將兩種甚至三種不同類型的正極材料混合用于動(dòng)力電池的基本思想，是希望在混合正極材料上取得相對(duì)于單一正極材料更加均衡的電化學(xué)性能，這就需要不同材料優(yōu)勢互補(bǔ)，從而提升正極材料的整體電化學(xué)性能。

　　在混合型正極材料里面，鋰離子在主材料中的嵌入/脫出行為可能會(huì)受到另外一種輔助正極材料的影響，甚至鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和其它材料物性，這些因素都將影響混合型正極材料的充放電曲線。事實(shí)上，混合型正極材料主要效果之一就是改善充放電曲線和放電電壓（或者state-of- charge, SOC）。

　　此外，將不同粒徑和粒徑分布的正極材料相互混合可以獲得優(yōu)化的雙峰分布，使得材料顆粒之間的空隙得到充分利用從而提高電極壓實(shí)密度，進(jìn)一步提升電池的能量密度。

　　就正極材料混合體系而言，幾乎所有的正極材料之間的相互混合組合都被研究過。經(jīng)過較長時(shí)間的試驗(yàn)和篩選，尖晶石(LMO)混合層狀材料(NCA, NMC)、層狀材料(LCO，NMC)混合尖晶石、層狀材料(NCA,NMC)混合橄欖石(LFP, LFMP)以及層狀材料混合層狀材料這四種體系獲得了實(shí)際應(yīng)用。

　　2. 尖晶石(LMO)/層狀材料(NCA, NMC)混合體系

　　尖晶石(LMO)混合一定比例的層狀材料(NCA, NMC)是目前動(dòng)力電池上應(yīng)用得最為廣泛的一個(gè)正極材料解決方案。LMO混合適量的NCA或者NMC，主要的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：

　　·LMO中Mn的溶解可以得到一定程度的抑制。Mn的溶解是導(dǎo)致LMO高循環(huán)和存儲(chǔ)性能變差的主要原因，Mn的溶解與電解液中痕量的HF有很大關(guān)聯(lián)。層狀材料NCA或者NMC由于表面的殘堿（Li2CO3、LiOH）含量較高，可以適當(dāng)中和電解液中的HF。摻混10-30%NCA或者NMC以后，Mn的溶解得到了明顯抑制，混合正極的高溫循環(huán)和存儲(chǔ)性能都得到了一定的改善。

　　·LMO混合適量的NCA以后，在高倍率條件下的平均放電電壓更高，而且倍率性能比單一的LMO或者NCA都要出色。另外，LMO混合適量的NCA或者NMC，還可以提高電芯的能量密度，這些優(yōu)點(diǎn)無疑對(duì)動(dòng)力電池的實(shí)際應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　但是筆者認(rèn)為，對(duì)尖晶石混合層狀材料這個(gè)體系需要仔細(xì)分析。由于LMO的平均工作電壓高于NCA或者NMC，那么在充電過程中，鋰離子首先是嵌入到NCA/NMC中，然后才是嵌入到LMO。也就是說，當(dāng)充電到截至狀態(tài)時(shí)NCA或者NMC有可能被過充。而放電過程則相反，鋰離子首先是從LMO中脫嵌，然后才是從NCA/NMC中脫出。當(dāng)放電到較低電壓時(shí)，LMO有可能被過度還原。也就是說，在LMO混合三元材料過多的情況下，當(dāng)放電截止電壓過低時(shí)，一部分NMC中的鋰離子可能進(jìn)入LMO的3V平臺(tái)而導(dǎo)致LMO結(jié)構(gòu)受到破壞，影響電池的循環(huán)性能。