网友问题：

818电池比523电池更安全吗？

网友回答：

• 好景须记

如果没猜错的话，问题中的“818电池”应该是“811电池”，三元锂电池中的一种。

当前，电动汽车所使用的动力电池属于锂离子电池，按照其正极材料，可分为磷酸铁锂电池和三元锂电池。所谓三元锂电池，是指电池正极中含有三种材料的锂离子电池，比如特斯拉使用的是镍钴铝（NCA）三元，自主品牌使用的镍钴锰（NCM）三元等。

根据电池厂商的技术水平和实际生产需求，三元锂电池正极的三种材料是可以按一定比例进行自由搭配的，像镍钴铝或镍钴锰按5:2:3配比的，叫“523”电池，按3:3:3配比的，叫“333”电池，按6:2:2配比的，“622”电池。各种材料占比不同，电池产品的能量密度就不同。

三元锂电池能量密度的高低，主要取决于电池正极材料中镍含量的占比高低，镍含量越高，电池能量密度就越高。“811电池”，就是指电池正极材料中镍的占比达90%，钴和锰（或铝）分别占10%的锂离子电池。在现有技术下，“811电池”是能量密度最高的锂离子电池，像宁德时代研发的NCM“811电池”，能量密度达240Wh/kg，电池Pack能量密度达到170Wh/kg，应用于广汽新能源的Aion S后，使之续驶里程轻松达到500公里。在电动汽车以续驶里程为主要追求目标的大环境下，“811电池”已成为各大电池厂商竞相研发的产品。

电池正极材料中镍含量带给电池更高能量密度的同时，也降低了电池的安全性和稳定性。与此同时，“811电池”为了提高镍在正极材料中的占比，相应缩减了钴和锰的使用比例，而钴在正极材料中恰恰起着稳定作用。一方面镍占比提升降低稳定性，一方面起稳定作用的钴占比减少，“811电池”的安全性能肯定会比其它类型三元锂电池更低，使用寿命也相对更短。

“523电池”正极材料中，镍钴锰或镍钴铝的比例是5:2:3，和“811电池”相比，镍含量更低，钴含量更高，所以虽然能量密度相对较低，但安全性和稳定性更高。因此，811电池的安全性没有523电池那么高。

• mr_bateer

三元523811理论比能量一样？

不同比例的三元正极材料的理论容量跟镍含量有什么关系

理论三元材料的容量计算，如下为各三元材料的质量分数计算

三元523的理论克容量计算

三元523(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)理论克容量计算

三元523相对质量分数为96.5545g/mol

1g的三元523物质的量：

1g÷96.5545g/mol=0.01035685mol

1g的三元523提供的电荷量：

0.01035685mol×96485.3383C/mol=999.284176C

换算单位：999.284176C÷3.6C=277.58mAh

那么理论克容量约为280mAh/g

三元811(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)理论克容量计算

NiCoMn的相对质量分数差不多，所以理论上523和811的理论克容量也相差无几。

理论与实际克容量

那么问题来了，为什么三元材料理论克容量一样的情况下，811比523具有更高的克容量呢？

原来容量和镍、钴的总含量相关，更确切的说，由于钴的含量一般是变化比较少的通常是0.2或0.3，那么最直接相关的就是镍的含量，由于镍在三元材料里面的价态呈现+2和+3两种价态，当有锂离子脱出的时候过渡金属镍发生变价来达到荷电平衡。正是由于Ni的这种多价态表现，它可以从+2变到+3，再由+3变到+4价，所以，镍含量越高，能够脱出的锂离子也就越多。

如果从能级分布来说的话，就是镍含量高的时候，过渡金属外层3D电子的能级和氧元素的2P轨道重叠度较大，所以能够脱出更多的锂离子，从而容量更高！

三元材料的容量会随着截止电压的升高而升高，比如如果你的电压范围在3.0-4.2V范围内的话，那么三元材料内的锂离子脱出数量大概为0.45-0.55mol左右，如果你提高放电电压至4.5V的话，那么脱出的锂离子量可能会达到0.60mol，而材料的容量与锂离子的潜入脱出数量是有很大关联的。因此正极脱出的锂离子越多，那么正极材料的克容量发挥就越大，单位质量材料放出的容量就越多，电池的容量也就越大。

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