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解读三元NCM材料改性处理研究的进展

本文摘要:锂离子电池作为一种低毒,高效的二次电源,早已顺利的运用在了消费电子领域。尤其是近年来政府大力推展电动汽车产业的发展,锂离子电池凭借其在能量密度,可靠性等方面的优势,很快攻占了电动汽车领域。 传统的钴酸锂材料,虽然技术成熟期,但是比容量较低,钴价格低,造成钴酸锂成本高,容许了钴酸锂在动力电池方面的应用于。 今年发展一起的三元材料凭借着其在成本和比容量方面的优势,正在电动力电池领域很快占领市场。

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锂离子电池作为一种低毒,高效的二次电源,早已顺利的运用在了消费电子领域。尤其是近年来政府大力推展电动汽车产业的发展,锂离子电池凭借其在能量密度,可靠性等方面的优势,很快攻占了电动汽车领域。  传统的钴酸锂材料,虽然技术成熟期,但是比容量较低,钴价格低,造成钴酸锂成本高,容许了钴酸锂在动力电池方面的应用于。

今年发展一起的三元材料凭借着其在成本和比容量方面的优势,正在电动力电池领域很快占领市场。例如NCM材料,凭借着其高容量,低成本的优势如今早已在动力电池市场,与磷酸铁锂材料构成了平分秋色的之势。  但是三元材料,如NCM材料,其循环稳定性不欠佳,倍率性能不欠佳,这容许了其更进一步发展和应用于。

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为了提升三元材料的性能,学者们也积极开展了针对性的研究。三元材料稳定性不佳的主要原因是因为Ni和Mn的引进。Ni元素的引进,提升了材料的容量,Ni的含量越高,材料的容量也就越高,例如低镍材料NCM811其比容量可以超过220mAh/g左右,但是Ni的重新加入也引发了材料的稳定性变差,这主要是因为,材料中的Ni元素价态不平稳,Ni3+更容易再次发生水解反应,产生Ni2+,Ni2+离子半径与锂离子半径相似,更容易转入到锂层再次发生混排,占有锂离子的点位,制止锂离子转入,从而导致不可逆的容量损失。

另一个导致材料稳定性劣的原因是Mn元素,Mn离子在John-Teller效应的左右下,再次发生畸变,从而转入到电解液,造成材料的结构再次发生毁坏,导致电池的容量波动。


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