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锂电池是一种将电化学能与电能互相转换的电化学储能器件，通过锂离子与电子在电极材料中的注入与脱出实现能量的传递与互换。

伴随着锂离子与电子的传递，电池内部材料本征的物理化学参数如吉布斯自由能、费米面等会随之改变，反而在宏观电池参数上就是电池电压的变化以及电池容量的变化。

在钴酸锂电极材料的探索中，高电压钴酸锂的探索一直是萦绕在研究人员心中。
在早期的钴酸锂探索中，当电压4.25V时，电池的循环性能出现了快速的衰减，此时钴酸锂材料六方晶相开始向单斜相转变。

相关研究表明单斜相变与电池性能衰减之间的关系如下：相变过程中材料体积变化导致材料性能变化；相变不可逆造成容量衰减与结构破坏；表面副反应进一步加剧；过渡金属溶解加速Li源消耗；氧参与电荷转移进一步氧化电解液。随着对材料改性技术的运用，相关高电压钴酸锂材料取得了长足的进步

当电压4.6V时材料相变就难以控制，主要体现为：1.相变动力学变差，导致内阻在高电位下增加；2.结构巨变，O3结构消失；3.晶胞参数剧烈膨胀收缩；4.滑移相变不完全可逆造成容量电压衰减。晶胞参数巨变的宏观表现使材料颗粒体积膨胀及收缩，同时颗粒的变化又导致电极材料发生改变引起电芯衰减。

为解决高电压钴酸锂应用需对高压区间相变过程进行设计与调控增强循环可逆性。对于商业应用的电芯来说，除了考虑电芯的膨胀率意外还应考虑到高膨胀系数对电极涂覆材料、材料抗拉伸强度、电芯封装材料都提出了更高的要求。

固液界面副反应是锂电池发展不可避免的问题，目前使用的非水有机电解液化学窗口通常低于4.4V当充电截止电压4.4V时，电解液就会在电池表面发生氧化分解，这一过程导致电池容量急剧“跳水”。同时氧化分解的产物也覆盖在电极材料表面增加电池内阻。游离过渡金属元素催化表面副反应产物分界使电极材料维持高位活性状态带来隐患。

Co元素与氧元素具有强相互作用，随充电电压升高，在电荷补偿过程中，Co元素电子不足，促使阴离子O元素参与其中，导致材料骨架结构和稳定性发生变化；同时因为O的参与电解液发生氧化反应，这一过程加剧了材料表面CEI膜的生成，增加电解液的分解。
能源这个东西就像一个炸弹，看你怎么控制它而以。控制的好它就可以杀敌报国，控制的不好可能就车毁人亡。

从石油、天然气、核能等历史发展过程就可以看出，这些能源在世界上曾经都出现过不可控的局面。其实任何一种能源安不安全，其实就看我们控制能力，三元电池也一样，现在说三元电池不安全，恰恰说明我们还没有掌握怎么控制好它。

电池安全与否，除了和材料本身有一定关系的话，还与我们使用的环境、电池管理系统、整车控制系统都有直接的关系。
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三元材料本身确实还有很多问题没有解决，这也是为什么三元材料一直被大家认为不安全的原因。单纯对三元电池本身来讲，原材料本身热稳定性差和电池制作工艺两方面，应该是三元电池不安全的两个主要因素。

三元材料，是一种层状化合物，脱锂后的热稳定性不够理想，容易引起失氧和相变。而且在200℃左右材料就会分解，发生热失控。如何提高三元材料的安全性，简单说几点比较重要的：从三元材料本身来讲，进行陶瓷氧化铝的包覆，控制Ni的含量在合理的范围，其次在和电池体系中其他材料的配合上也要下功夫研究，例如电解液添加剂的匹配，陶瓷隔离膜的选择等