三元锂电池的优势

Co3+：减少阳离子混合物的占据，稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，改善循环和效率性能。

Ni2+：可以提高材料的容量（提高材料的体积能量密度），并且由于Li和Ni的半径相似，过多的Ni会与Li位错并导致锂和镍混合。

锂层中镍离子的浓度越大，锂在层状结构中越难分解，导致电化学性能较差。

Mn4+：它不仅可以降低材料成本，还可以提高材料的性和稳定性。然而，高Mn含量将容易出现尖晶石相并破坏层状结构，导致容量降低和循环衰减。

高能量密度和良好的循环性能是三元锂电池的蕞大优势，这也是电池的重要因素。电压平台决定电池的基本效率和成本，是电池能量密度的重要指标。

电压平台越高，比容量越大。因此，相同体积和重量，甚至相同安培小时的电池，三元锂电池的电压平台越高，其寿命越长。

具体来看，单三元锂电池的放电电压平台高达3.7V，磷酸铁锂为3.2V，钛酸锂仅为2.3V，因此从能量密度来看，三元锂具有优势，是一种综合性能优异的电池。

三元锂电池和磷酸铁锂电池的电化学性能也因SOC曲线而不同。三元锂电池的SOC曲线与其电压水平有着相对线性的关系，而锂铁电池由于其长的充放电平台和高原期后的电压突变，其SOC曲线不能轻易通过其电压变化来确定。

三元锂电池的估计SOC在其实际值的1-2%以内，而铁锂电池的预计SOC可能在其实际价值的10%左右。车主经常想知道汽车电池在行驶时会持续多长时间（点击链接了解如何计算），由于SOC曲线的差异，三元锂电池的汽车更能计算和显示剩余续航里程，而铁锂电池车型的汽车则容易出现续航里程显示系数突然下降的情况，从而带来所有者使用体验的差异。

在相同体积下，三元锂电池总是表现出更好的能量密度，即相同体积和质量，使用三元锂蓄电池可以跑得更远。然而，在三元（镍、钴、锰（铝））材料中，镍的比例正在增加。

电池的能量密度确实进一步提高，但寿命、过热甚至问题再次出现。更不用说稀有金属的使用，导致三元锂电池一直承受着高昂的成本压力。

同时，铁锂材料与三元材料中更稀缺的镍、钴和锰相比，具有明显的价格和成本优势，因为其成分主要是廉价的铁和磷。

因此，三元锂电池和磷酸铁锂电池的优缺点是互补的。磷酸铁锂的优点是高性和低成本。理论上，磷酸铁锂电池可以承受大约三元锂电池两倍的温度，并且在分解状态下不会释放氧气，自燃风险低。

再加上更多的充电周期，且不含稀有金属钴，因此具有较大的成本优势。当然，磷酸铁锂的缺点是能量密度低、低温衰减严重、剩余功率估计误差大等。

磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患。尤其在中国北方电动汽车上使用，在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低，需调节其工作环境温度保持其性能。国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题，较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。