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多晶及单晶高镍三元材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)的可控制备及其电化学储锂特性 被引量：1
1
作者 张吉禄 董育辰 +2 位作者 宋强 袁思鸣 郭孝东 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2382-2389,共8页
随着电动汽车电源及储能技术的快速发展,高镍三元层状氧化物因其高容量和低成本等优势,成为动力电池首选正极材料之一,但是高镍三元材料面临循环性能和倍率性能差等问题,严重限制了其规模化应用。高镍单晶可以有效减缓颗粒裂纹的产生,... 随着电动汽车电源及储能技术的快速发展,高镍三元层状氧化物因其高容量和低成本等优势,成为动力电池首选正极材料之一,但是高镍三元材料面临循环性能和倍率性能差等问题,严重限制了其规模化应用。高镍单晶可以有效减缓颗粒裂纹的产生,从而提高高镍正极材料的循环稳定性,但是高镍单晶严苛的制备条件限制了其开发与应用。本工作通过共沉淀-高温固相法和熔盐法分别制备出多晶高镍材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)(NCM-PC)和单晶LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)材料(NCM-SC),并通过电子显微技术(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、恒电流间歇滴定技术(GITT)和电化学测试对两者的晶体结构、微观形貌、电化学性能及Li+传输动力学进行了系统研究。研究表明,NCM-PC具有较高的锂离子扩散系数,导致其优异的倍率性能,在10 C充放电倍率下,其放电比容量高达164 mAh/g。尽管NCM-SC的高倍率性能欠佳,但其循环性能优异,在3 C倍率下,经100次循环后其容量保持率高达89%。本研究为进一步探索单晶/多晶超高镍(Ni≥90%)正极材料尺寸调控及性能优化提供了参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 超高镍正极材料 单晶 多晶 倍率性能
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锂离子电池超高镍正极材料的改性研究进展
2
作者 李鸿峥 许玉芬 王延飞 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2022年第5期15-22,31,共9页
超高镍正极材料作为富镍层状氧化物正极材料的发展方向之一,因为其具有较高的比容量和较低的成本,有望成为下一代锂离子电池正极材料。超高镍正极材料镍含量最高,一方面可以提高能量密度,但另一方面其循环性能与热稳定性随之恶化。本文... 超高镍正极材料作为富镍层状氧化物正极材料的发展方向之一,因为其具有较高的比容量和较低的成本,有望成为下一代锂离子电池正极材料。超高镍正极材料镍含量最高,一方面可以提高能量密度,但另一方面其循环性能与热稳定性随之恶化。本文简要分析了超高镍正极材料容量衰退机理,并结合国内外文献,对元素掺杂、表面包覆、形态设计及晶体设计等改性手段进行了总结,指出目前的改性手段在一定程度上会提高超高镍正极材料的循环稳定性,但仍然存在能量密度与结构稳定不匹配问题,以及如何从实验室阶段到大规模产业化生产等问题,需要深入探究替代元素影响机制、掺杂量范围及掺杂工艺,结合多种改性方法来解决能量密度与结构稳定不匹配问题。 展开更多
关键词 锂离子电池 超高镍正极材料 容量衰退 材料改性 元素掺杂 表面包覆 形态设计 晶体设计
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氧化铟改性对LiNi_(0.95)Co_(0.025)Mn_(0.025)O_(2)正极材料电化学性能影响
3
作者 侯诗艺 张同宝 杨座国 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1543-1548,共6页
超高镍三元正极材料LiNi_(0.95)Co_(0.025)Mn_(0.025)O_(2)(NCM)放电比容量高,环境友好,但容量衰减快和倍率性能差两大问题制约着它的应用。通过高温二次煅烧方法,研究In_(2)O_(3)对材料的改性作用,提升材料电化学性能。结果表明,In_(2)... 超高镍三元正极材料LiNi_(0.95)Co_(0.025)Mn_(0.025)O_(2)(NCM)放电比容量高,环境友好,但容量衰减快和倍率性能差两大问题制约着它的应用。通过高温二次煅烧方法,研究In_(2)O_(3)对材料的改性作用,提升材料电化学性能。结果表明,In_(2)O_(3)可以通过体相和界面双重协同效应提升材料的电化学性能。在界面可以降低材料表面残碱含量,抑制电极与电解液之间的副反应,同时降低材料表面Ni^(2+)含量,降低材料锂镍混排度,提高材料有序性。在体相上,降低循环过程中H_(2)-H_(3)不可逆相转变,减少容量损失。当In_(2)O_(3)质量分数为0.5%时,材料的电化学性能表现最优,其中材料在1 C条件下循环百次后容量保持率从65.1%提升至81.5%,10 C条件下放电比容量从106.3 mAh/g提升至146.9 mAh/g。该研究结果对超高镍正极材料的改性具有重要意义。 展开更多
关键词 超高镍三元正极材料 氧化铟 改性 高温二次煅烧
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