高镍材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）是一种特殊的三元材料，它是指Ni元素的摩尔分数大于0.6的锂离子三元正极材料。高镍三元材料具有高比容量、低成本、安全性优良的特点，尤其是镍含量在80%以上的高镍材料，如NCM811（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）和NCA（LiNi0.8Al0.15Mn0.05O2）三元材料的可逆比容量超过200 mAh·g-1，所以近年来NCM811材料的发展备受关注。

高镍三元正极材料的晶体结构如图2-6所示［22］，它与一般三元层状材料一样，属于六方晶系，α-NaFeO2层状岩盐结构，空间点群为R3m。但是高镍材料中随着Ni含量的增加，一方面Ni的平均价态逐渐升高，从而导致三元材料的层间距逐渐减小［23］；另一方面，随着Ni含量的升高，Ni，Co，Mn元素在过渡金属层偏离均匀分布，出现一种团簇现象，具体表现为Co，Mn元素在原子尺度上形成聚集区域，而团簇区域中Mn4+被还原为Mn3+［24］。

在高镍三元材料中，Li+和过渡金属离子Ni，Co，Mn分别占据3b空位（0 0 1/2）和3a空位（0 0 0），O2-位于八面体的6c位（0 0 z），形成立方密堆阵列，每一个过渡金属原子包围着六个氧原子形成MO6八面体，Li+和过渡金属离子形成的二维交替层位于八面体间隙，在（111）晶面呈层状排列，因此Li+可以在层间可逆地嵌入和脱出［25］。(www.daowen.com)

图2-6　高镍三元正极材料的晶体结构［22］