磷酸鐵锂電池和三元锂电池哪个好？
锂电池发展到目前，市场上主要流行的锂电池有磷酸鐵锂電池和三元锂电池这两种，在这样的情况下，三元锂电池和磷酸鐵锂電池哪个好？是许多对电池有需求的朋友需要了解的问题，下面就来看看这两者哪个好。
1、在原材料分丰富度上磷酸鐵锂電池要比三元锂电池（含有钴，是珍贵稀有矿城）要丰富；
2、在制造成本上，磷酸鐵锂電池要比三元锂电池要便宜，更合适中低端市场需求；
3、三元锂電池在能量密度上比磷酸鐵锂電池要高，在同等電池空間下，三元锂電池容量更大；
4、而在环境温度适应和稳定性方面磷酸鐵锂電池则胜于三元聚合物锂電池。由此可見這兩種電池各有優勢，具體要看産品使用環境情況。
5、在使用寿命上，磷酸鐵锂電池理论值要比三元锂电池要长；
6、在耐高溫性能上，磷酸鐵锂電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸锂和鑽酸锂只在200℃左右；
7、在低温性能上，三元锂电池要比磷酸鐵锂電池要好些；
一、磷酸鐵锂電池
磷酸鐵锂電池：原材料磷、铁存在于地球的资源含量丰富，供料渠道少受限制。电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高于其他类型的电池。
磷酸鐵锂電池优点：相比目前市面上较为常见的三元钻酸锂和锰酸锂电池来说，磷酸鐵锂電池至少具有以下五大优点：更高的安全性、更长的使用寿命、不含稀有金属和强污染的重金属、支持快速充电、工作温度范围广。
1、超长寿命，长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，国产有的磷酸鐵锂動力電池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（s小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是新半年、旧半年、维护维护又半年，最多也就1-15年时间，而磷酸鐵锂電池在同样条件下使用，将达到，一8年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的：倍以上。
2、使用安全，磷酸鐵锂完全解決了钴酸锂和錳酸锂的安全隱患問題。
3、可大電流ac快速充放電，在專用充電器下，15c充電0分鍾內即可使電池充滿，起動電流可達c，而鉛酸電池現在無此性能。
4、耐高溫，磷酸鐵锂電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸锂和鑽酸锂只在200℃左右。
5、大容量。
6、無記憶效應。
7、綠色環保。
磷酸鐵锂電池缺点：磷酸铁锂存在振实密度与压实密度偏低的缺点，导致锂离子电池的能量密度欠佳；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低。
1、在磷酸鐵锂制備時的燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質。這也是日本一直不將該材料作爲動力型锂離子電池正極材料的主要原因。
2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任DonHillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候，他用terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸鐵锂電池在低温下（0℃以下）无法使电动汽车行驶。尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。
3、材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵锂的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵锂中的化學元素Li、Fe與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵锂産品成本並不低，即使去掉前期的研發成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。
4、産品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵锂材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，磷酸鐵锂的合成反應是一個複雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及锂鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一複雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。
5、知識産權問題。目前磷酸鐵锂的基礎專利被美國德州大學所有，而碳包覆專利被加拿大人所申請。這兩個基礎性專利是無法繞過去的，如果成本中計算上專利使用費的話，那産品成本將會進一步提高。
二、三元锂電池
三元聚合物锂電池：正极材料使用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元正极材料的锂电池，特指的是正极是三元，负极是石墨“三元动力电池”。而另一种正极是三元，负极是钛酸锂的，则通常被称为“钛酸锂”，不属于普通所说的“三元材料。”
1、三元锂電池優點：
三元锂電池能量密度高，循環性能好于正常鑽酸锂。目前，隨著配方的不斷改進和結構完善，電池的標稱電壓已達到3.7V，在容量上已經達到或超過鑽酸锂電池水平。
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料具有與LiCoO2相似的單一的基于六方晶系的a-NaFeO2型層狀岩鹽結構，空間點群爲R3m。锂離子占據岩鹽結構（111）面的3a位，過渡金屬離子占據3b位，氧離子占據6c位，每個過渡金屬原子由6個氧原子包圍形成MO6八面體結構，而锂離子嵌入過渡金屬原子與氧形成的Ni1/3Co1/3Mn1/3O層。因爲二價鎳離子的半徑（0.069nm）與锂離子的半徑（0.076nm）
相接近，所以少量鎳離子可能會占據3a位，導致陽離子混合占位情況的出現，而這種混合占位使得材料的電化學性能變差。通常在XRD中，將（003）/（104）峰的強度比以及（006）/（012）和（018）/（110）峰的分裂程度作爲陽離子混合占位情況的標志。一般情況下，（003）/（104）峰的強度比高于1.2，且（006）/
（012）和（018）/（110）峰出現明顯分裂時，層狀結構明顯，材料的電化學性能優良。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶胞參數a=2.8622A、c=14.2278A。在晶格中鎳、鑽、錳分別以+2、+3、+4價存在，同時也存在少量的Ni3+和Mn3+，在充放電過程中，除了有Co3+/4+的電子轉移外，還存在Ni2+/3+和Ni3+的電子轉移，這也使得材料具有了更高的比容量。Mn4+只是作爲一種結構物質而不參與氧化還原反應。Koyama等提出2個描述LiNi1sCou3Mnm3O2晶體結構模型，即具有
[v3xV3]R30°型超結構[Ninaco1sMn1]層的複雜模型，晶胞參數a=4.904
A.c=13.884A.晶格形成能爲-0.17eV和CoO2、NiO2和MnO2層有序堆積的簡單模型，晶格形成能爲+0.06eV。因此，在合適的合成條件下，完全可以形成第一種模型，這種晶型在充放電過程中可以使晶格體積變化達到最小，能量有所降低，有利于晶格保持穩定。
三元材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的電化學性能及熱穩定性
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2作爲锂離子電池正極材料，具有較高的锂離子擴散能力，理論容量達278mAh/g，在充電過程中，在3.6V～4.6V之間有兩個平台，一個在3.8V左右，另一個在4.5V左右，主要歸因于Ni2+/Ni4+和Co3+/Co4+的2個電對，且容量可達250mAh/s爲理論容量的91%。在2.3V~4.6V電壓範圍內，放電比容量爲190mAh/g，100次循環後，可逆比容量比190mAh/g還要多。在2.8V～4.3V、
2.8V~4.4V和2.8V~4.5V電位範圍內進行電性能測試，放電比容量分別爲159
mAh/g、168 mAh/g和177 mAh/g且在不同温度下（55℃、75℃、95℃）和不同倍率放电时充放电，材料的结构变化均较小，具有良好的稳定性，高温性能良好，但低温性能有待改进。
锂離子電池的安全性一直都是商業化的一個重要衡量標准，在充電狀態下與電解液的熱效應是正極材料是否適用于锂離子電池的關鍵。
DSC測試結果表明，充電後的LiNi1gCo1gMn1/3O2在250~350℃未發現尖峰，LiCoO2在160℃和210℃有2個放熱尖峰，LiNiO2在210℃有一個放熱尖峰。三元材料在這個溫度範圍內也有一些放熱和吸熱反應，但反應要溫和得多。
2、三元锂電池缺點：
三元材料動力锂電池主要有鎳鑽鋁酸锂電池、鎳鑽錳酸锂電池等，高溫結構不穩定，導致高溫安全性差，且pH值過高易使單體脹氣，進而引發故障，現時條件下造價也不低。
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