Li2MnO3复合LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料制备及电化学性能研究 被引量：3

1

作者 熊凡 王同振 +2 位作者 高强 程凤如 罗惜情 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-72,共5页

通过采用共沉淀法制备了Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体,利用固相法研磨混合碳酸锰和碳酸锂,在氧气氛围下煅烧制备得到了Li2Mn O3-Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料,通过利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)表征了所制... 通过采用共沉淀法制备了Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体,利用固相法研磨混合碳酸锰和碳酸锂,在氧气氛围下煅烧制备得到了Li2Mn O3-Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料,通过利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)表征了所制备材料的结构、成分和形貌等。通过恒流充放电、交流阻抗等方法对材料的电化学性能进行测试。结果表明,与未改性材料进行对比,3%(质量分数)Li2Mn O3复合改性材料0.5C下首次放电容量为183 m A·h/g,经过120次充放电循环,容量保持率为93.9%;同时,在高倍率下复合改性材料放电容量也得到提高。因此,采用固相法煅烧复合Li2Mn O3-Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2材料,可以制备出电化学性能优异的正极材料。 展开更多

关键词 LI2MNO3 共沉淀 高镍三元材料

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锂离子电池高镍三元材料的研究进展 被引量：16

2

作者 袁颂东 杨灿星 +3 位作者 江国栋 熊剑 艾青 黄仁忠 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1-9,共9页

用于锂离子电池的高镍三元材料由于成本低、能量密度高、可逆容量高、环境友好等优点,是现在以及未来车用动力电池首选正极材料。本文在综述了高镍三元材料的晶体结构特性和电化学特性的基础上,介绍了国内外主要制备方法、掺杂以及包覆... 用于锂离子电池的高镍三元材料由于成本低、能量密度高、可逆容量高、环境友好等优点,是现在以及未来车用动力电池首选正极材料。本文在综述了高镍三元材料的晶体结构特性和电化学特性的基础上,介绍了国内外主要制备方法、掺杂以及包覆等改性措施,重点讨论了不同种类包覆材料对高镍三元倍率性能、循环性能和高温稳定性能的影响。最后,针对高镍三元电解液、安全性、压实密度及循环寿命等问题进行分析与展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元材料 材料改性 循环性能

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高镍三元正极材料表面碱性物质研究进展 被引量：5

3

作者 胡悦 徐乐乐 +4 位作者 周彦方 徐哲 田守帅 廖凡 杨小俊 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期74-79,共6页

高镍三元正极材料表面形成的碱性物质容易导致电池容量衰减加快、寿命缩短,因而调控三元材料表面碱性物质对于提高锂离子二次电池的功能和安全性至关重要。综述了高镍锂离子电池三元正极材料表面碱性物质的形成机理及处理手段,从不同角... 高镍三元正极材料表面形成的碱性物质容易导致电池容量衰减加快、寿命缩短,因而调控三元材料表面碱性物质对于提高锂离子二次电池的功能和安全性至关重要。综述了高镍锂离子电池三元正极材料表面碱性物质的形成机理及处理手段,从不同角度阐述了环境中的水、二氧化碳对表面碱性物质形成的影响。探讨了表面碱性物质形成过程中,由于锂离子和过渡金属的迁移与固化引发的表面结构的相变现象,造成了三元正极材料的加工储存性能的恶化。还对降碱工艺中的洗涤、干燥、低温烧结等过程进行了重点说明,阐述了洗涤工艺对三元材料表面碱性物质降低及对材料性质的影响,指出需选择合适的洗涤、干燥条件,减小材料表面发生的变异。最后结合目前降碱工艺对后续研究方向提出了建议。 展开更多

关键词 高镍正极材料 锂离子电池 碳酸锂 水洗

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富镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料改性研究进展

4

作者 王恩通 高淑娟 《电池》 CAS 北大核心 2024年第4期584-588,共5页

锂离子电池用富镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有高能量密度、高安全性等优点。受容量衰减、循环寿命和热稳定性等方面的限制,该材料进一步的改性成为当前研究的热点。针对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料的改性研... 锂离子电池用富镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有高能量密度、高安全性等优点。受容量衰减、循环寿命和热稳定性等方面的限制,该材料进一步的改性成为当前研究的热点。针对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料的改性研究主要集中在离子掺杂、表面包覆和结构设计等方面。离子掺杂能改善结构稳定性和电化学性能,特别是过渡金属离子的掺杂有助于延长循环寿命和提高结构稳定性;表面包覆改性可增强电化学稳定性和抗氧化性能,延长循环寿命和提高抗极化能力;结构设计可优化晶体结构、提高传导性能和缓解应力,提高循环稳定性、容量保持率和功率密度。 展开更多

关键词 锂离子电池 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2) 富镍正极材料 改性 电池性能

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锂离子电池富镍正极基础科学问题:前驱体高温锂化过程结构演变及调控

5

作者 任莉 王鑫 +7 位作者 王硕 武文斌 左美华 邢王燕 范未峰 张彬 张军 向伟 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1493-1502,共10页

为合成高性能富镍正极,需采用较优的煅烧温度、煅烧时间、降温程序等锂化特定形态的氢氧化物前驱体,以可控形成具有较优晶体结构及晶粒形态的正极材料。然而,由于煅烧过程涉及参数多且变化范围大,合理设计制备具有理想结构和形态的富镍... 为合成高性能富镍正极,需采用较优的煅烧温度、煅烧时间、降温程序等锂化特定形态的氢氧化物前驱体,以可控形成具有较优晶体结构及晶粒形态的正极材料。然而,由于煅烧过程涉及参数多且变化范围大,合理设计制备具有理想结构和形态的富镍正极所需煅烧工艺仍然具有挑战性。为此,需深入理解前驱体和锂盐高温煅烧为正极过程的物相、结构、形貌等的演变方式及形成规律,以为富镍正极煅烧工艺设计及材料定向调控提供参考。本文首先介绍了前驱体高温锂化过程物相、结构演变及反应机制,包括从热力学相平衡角度简要分析的相组成变化、基于原位测试及理论计算分析的前驱体锂化过程反应机制及物相演变以及降温过程发生的显著影响富镍正极材料性能的表面重构现象。其次,介绍了前驱体锂化过程的形貌影响因素及演变方式。最后,对富镍正极煅烧过程面临的问题进行了探讨。本文系统总结了前驱体煅烧过程结构演变及调控规律,以期为相关专业人员开发富镍正极提供参考。 展开更多

关键词 富镍正极材料 高温煅烧 表面重构 阳离子混排 物相转变

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Co_3O_4包覆对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2电性能的影响 被引量：3

6

作者 刘治芳 《当代化工》 CAS 2018年第12期2572-2575,共4页

采用湿化学法,对高镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2进行不同比例的Co_3O_4表面包覆改性研究。利用XRD、SEM、TEM等测试手段对包覆前后样品的晶体结构和表面形貌进行了表征,并对各样品的电化学性能进行了测试。其中0.5%(wt)Co_3... 采用湿化学法,对高镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2进行不同比例的Co_3O_4表面包覆改性研究。利用XRD、SEM、TEM等测试手段对包覆前后样品的晶体结构和表面形貌进行了表征,并对各样品的电化学性能进行了测试。其中0.5%(wt)Co_3O_4包覆的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2样品表现出最佳的首次充放电性能、循环性能和高温稳定性能。在55℃下循环180圈后,仍具有142.9 mA·h·g^(-1)的放电比容量,容量保持率为63.7%。同时借助电化学阻抗(EIS)测试对改性的原因进行了分析。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍正极材料 表面包覆 四氧化三钴 循环稳定性

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高镍三元材料循环失效机理研究进展 被引量：3

7

作者 伍绍中 马洪运 苏金然 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第3期452-455,共4页

高镍三元正极材料因其高比容量、低成本、环保无毒等优点迅速在动力电池领域得到广泛应用。然而,随着镍含量的不断提高,其循环寿命显著下降。为高效提升高镍三元材料的循环寿命,充分探究材料的失效机理具有重要的意义。从高镍三元材料... 高镍三元正极材料因其高比容量、低成本、环保无毒等优点迅速在动力电池领域得到广泛应用。然而,随着镍含量的不断提高,其循环寿命显著下降。为高效提升高镍三元材料的循环寿命,充分探究材料的失效机理具有重要的意义。从高镍三元材料循环失效前后的形貌变化、表面电子导电性、体相微观结构变化以及固液界面失稳等几方面展开分析,系统介绍了材料循环失效机理的研究结果,重点包括失效后材料表观产生微裂纹现象,表面电子导电性变差,体相锂镍混排加剧,层状结构向无电化学活性的岩盐相变化,固液界面产气等机理。 展开更多

关键词 高镍正极材料 循环 失效机理 锂离子电池

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浓度梯度型锂离子电池富镍氧化物正极材料 被引量：2

8

作者 张珊 王珊 +2 位作者 陈卫晓 高鹏 朱永明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1506-1516,共11页

富镍氧化物正极材料因其具有高比容量、低成本、环保和无需高电压电解质的优点而备受关注。虽然Ni含量的增加有助于提高放电比容量,但也产生了阳离子混排、表界面反应和导致结构不稳定的裂纹扩展等缺点,导致富镍正极材料的循环寿命较差... 富镍氧化物正极材料因其具有高比容量、低成本、环保和无需高电压电解质的优点而备受关注。虽然Ni含量的增加有助于提高放电比容量,但也产生了阳离子混排、表界面反应和导致结构不稳定的裂纹扩展等缺点,导致富镍正极材料的循环寿命较差、热稳定性有待提升和储存性能较差,妨碍了其商业化应用。为尽可能地发挥富镍锂离子电池高容量的优势,研究人员对材料进行了多种改性,历经了离子掺杂、表面包覆、单晶材料、核壳结构、浓度梯度结构等发展阶段。本文首先对掺杂、包覆、单晶、核壳结构等几种改性手段进行了简要概述,分析了这几种方法的优势及本身固有的缺点。然后重点对浓度梯度材料进行了分析,根据其发展阶段分为富镍核加浓度梯度壳、线性浓度梯度材料、渐进式浓度梯度材料三个部分,从合成方法、改性机理及电化学性能等方面做了详细介绍。综合来看,浓度梯度材料可以从根本上解决富镍正极材料的固有缺点,相信这一技术会在富镍正极材料的实用化进程中发挥重要作用。 展开更多

关键词 锂离子电池 富镍正极材料 浓度梯度 改性

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高性能高镍三元正极材料的合成条件 被引量：2

9

作者 李翔 戴林杉 +1 位作者 彭金星 隋邦傑 《电池》 CAS 北大核心 2022年第5期497-501,共5页

高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有能量密度高和成本低的特点。有关高温固相法合成时多项实验条件变量对产物性能影响的研究不多。以镍钴锰氢氧化物为原料,采用高温固相合成法制备LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2),... 高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有能量密度高和成本低的特点。有关高温固相法合成时多项实验条件变量对产物性能影响的研究不多。以镍钴锰氢氧化物为原料,采用高温固相合成法制备LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2),用热重(TG)-差示扫描量热(DSC)、XRD、SEM和粒度分析等方法,研究烧结温度、时间和过锂量对产物性能的影响。产物为球形,粒径均匀、结构稳定。电化学性能测试结果表明:在烧结温度为800℃、烧结时间为15 h及过锂量为5%的条件下合成的产物,性能最好。以0.2 C在2.50~4.30 V充放电,首次放电比容量达到212.2 mAh/g;在电流为1.0 C时,第100次循环的比容量从首次循环的187.9 mAh/g降至176.6 mAh/g,容量保持率为94.0%。 展开更多

关键词 高镍正极材料 电化学性能 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2) 过锂量

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富镍系LiNiO_2基正极材料储存性能研究进展 被引量：2

10

作者 刘万民 秦牡兰 +2 位作者 邓继勇 过海华 洪天立 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期12023-12031,共9页

锂离子电池富镍系LiNiO_2基正极材料因高容量、低成本而倍受关注,但其极差的储存性能尚未引起足够的重视。综述了富镍系LiNiO_2基正极材料储存性能的研究进展;概述了以提高富镍系LiNiO_2基正极材料储存性能所进行的各种改性研究情况;指... 锂离子电池富镍系LiNiO_2基正极材料因高容量、低成本而倍受关注,但其极差的储存性能尚未引起足够的重视。综述了富镍系LiNiO_2基正极材料储存性能的研究进展;概述了以提高富镍系LiNiO_2基正极材料储存性能所进行的各种改性研究情况;指出了制备富镍系LiNiO_2基正极材料为体相、电化学活性物质为表相的包覆型或梯度型材料是提高其储存性能的最佳途径。 展开更多

关键词 锂离子电池 富镍正极材料 储存性能

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锂离子电池富镍正极基础科学问题:晶粒形态及组装方式调控 被引量：1

11

作者 曹梦圆 王明星 +2 位作者 邓中莉 范未峰 向伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2525-2535,共11页

晶粒辐射状组装的富镍正极具有较常规无序多晶更优的断裂韧性和Li+扩散速率,是快充长寿命锂离子电池理想的正极材料。近年来,部分研究者报道了系列富镍正极晶粒形态及组装方式调控研究进展,所开发的辐射状富镍正极性能优异,代表着全球... 晶粒辐射状组装的富镍正极具有较常规无序多晶更优的断裂韧性和Li+扩散速率,是快充长寿命锂离子电池理想的正极材料。近年来,部分研究者报道了系列富镍正极晶粒形态及组装方式调控研究进展,所开发的辐射状富镍正极性能优异,代表着全球顶尖水平,且相关技术应用于韩国电池巨头LG化学。然而,高度辐射状富镍正极材料的合成在国内尚处于起步阶段,且尚无合成辐射状富镍正极所需晶粒形态及组装方式调控的系统阐述。本文首先介绍富镍正极晶粒形态及组装方式调控的必要性;再综述了晶粒辐射状富镍正极所需前驱体沉淀结晶与其受控锂化的研究进展,并对沉淀及高温煅烧结晶调控晶粒形态及组装方式所涉及机制进行了分析,以期为国内相关专业人员开发高端富镍正极材料提供参考。 展开更多

关键词 富镍正极材料 前驱体 沉淀结晶 掺杂 辐射状

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压电材料K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)表面修饰高镍正极材料LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2)的电化学性能研究 被引量：1

12

作者 冯婷 王睿 +4 位作者 王京玥 王磊营 石沁灵 王立帆 詹纯 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期89-95,共7页

采用原位包覆法制备压电材料K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN)表面修饰高镍正极材料LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2),并对其进行电化学性能研究。XRD图谱表明,KNN表面修饰样品并未改变高镍正极材料的层状结构。通过XRD结构精修也证实了... 采用原位包覆法制备压电材料K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN)表面修饰高镍正极材料LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2),并对其进行电化学性能研究。XRD图谱表明,KNN表面修饰样品并未改变高镍正极材料的层状结构。通过XRD结构精修也证实了KNN的存在且本体材料的晶体结构未受影响。EDS面扫描结果表明,KNN已成功地包覆在高镍正极材料的表面。电化学性能测试结果表明,在2.8~4.3 V电压范围内,0.1 C倍率下改性样品KNN@NCM83的初始放电比容量升高;循环100圈后,改性样品仍保持157.8 mA·h/g的放电比容量,容量保持率为82.3%,而原始样品NCM83仅保持133.6 mA·h/g的放电比容量,容量保持率为75.2%。与原始样品相比,KNN@NCM83表现出了更优异的倍率性能,在5 C和10 C倍率下的放电比容量分别为155.6、148.6 mA·h/g,表明KNN能有效提高高镍正极材料的Li^(+)传输效率,进而提高样品的倍率性能。EIS测试结果表明,在充放电循环后KNN@NCM83电极表面生成的固体电解质界面膜(CEI膜)薄而稳定且电荷迁移阻抗较小,充分说明改性样品的结构稳定,可逆性良好。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍正极材料 表面修饰 压电材料 K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN) 电化学性能

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锂离子电池正极材料Li_(1.12)Ni_(0.8)Mn_(0.1)Co_(0.1)O_2的制备及电化学性能研究 被引量：1

13

作者 孟军霞 杨智勇 +1 位作者 杨磊 马全新 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期30-33,共4页

采用高温固相法制备样品Lic12Ni0.8Mn0.1Co0.1O2,采用XRD （X-ray diffraction）、SEM（Scanning electron microscope）、CV （Cycle voltammograms）和充放电循环等测试分析了材料的物理化学性质及电化学性能.RD分析表明在合成温度为... 采用高温固相法制备样品Lic12Ni0.8Mn0.1Co0.1O2,采用XRD （X-ray diffraction）、SEM（Scanning electron microscope）、CV （Cycle voltammograms）和充放电循环等测试分析了材料的物理化学性质及电化学性能.RD分析表明在合成温度为800℃时,所合成的产物为α-NaFeO2型的层状结构;SEM分析表明在合成温度为800℃时,产物为微小晶粒团聚成的球形颗粒.在40 mA/g和2.5～4.3V的电压范围内,其首次放电比容量为184.1 mAh/g,首次放电效率为85.9％.随着充放电次数的增多,材料的不可逆放电容量逐步减小,循环稳定性增强.循环20周后放电比容量仍能达到171.7 mAh/g,容量保持率为93.260％.测试结果表明,800℃合成的正极材料Li1.12Ni0.8Mn0.1Co0.1O2具有较高的放电比容量和优异的电化学稳定性. 展开更多

关键词 锂离子电池 富镍正极材料 高温固相法

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高镍材料优化改性方法的研究进展

14

作者 曹家瑜 李杨 刘兴江 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第8期973-978,共6页

随着社会的快速发展,电子产品对化学电源的能量密度要求不断提高。高镍材料因其极高的能量密度而被广泛研究和应用。因为高镍材料的不稳定性和表面活性,所以需优化改性使其充分发挥高比能量的特性,构筑纳米包覆层和元素替代是优化高镍... 随着社会的快速发展,电子产品对化学电源的能量密度要求不断提高。高镍材料因其极高的能量密度而被广泛研究和应用。因为高镍材料的不稳定性和表面活性,所以需优化改性使其充分发挥高比能量的特性,构筑纳米包覆层和元素替代是优化高镍材料的主要方法。将系统回顾近几年较为出色的优化改性方案,并尝试从生产方法、原料成本和改性结果等角度分析,评估将这些方案产业化的可行性。文章认为元素替代和包覆相结合的双重优化方案能高效改良高镍材料的内、外部结构,提高其电化学性能,是未来材料改性的主要研究方向。 展开更多

关键词 高镍材料 纳米包覆层 元素取代

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锂离子电池富镍正极基础科学问题:径向有序多晶调控及机制

15

作者 王硕 武文斌 +6 位作者 王鑫 任莉 左美华 邢王燕 范未峰 张彬 向伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5518-5528,共11页

一次晶粒径向有序组装的颗粒结构能够较好抑制微裂纹的产生并提供良好的Li+扩散路径,是高端多晶富镍锂电正极材料理想的形态。近年来,研究人员通过对前驱体沉淀结晶和正极高温锂化结晶调控,获得具有较大长宽比晶粒有序组装的富镍正极材... 一次晶粒径向有序组装的颗粒结构能够较好抑制微裂纹的产生并提供良好的Li+扩散路径,是高端多晶富镍锂电正极材料理想的形态。近年来,研究人员通过对前驱体沉淀结晶和正极高温锂化结晶调控,获得具有较大长宽比晶粒有序组装的富镍正极材料。然而,关于富镍正极径向有序结构调控方法及形成机制的论述,特别是关于径向有序氢氧化物前驱体的调控方法、关键参数对有序结构的影响等并无详细的阐述。本文首先介绍了多晶富镍正极径向有序结构调控的必要性及其电化学性能提升的作用机制;其次,介绍了径向有序多晶富镍正极调控方法及形成机制,包括沉淀结晶过程关键参数(pH、氨浓度及固含量)对径向有序前驱体的影响、高温锂化过程温度及掺杂元素对正极继承前驱体径向有序性的影响;最后,对径向有序富镍正极调控面临的问题进行探讨,以期为相关专业人员开发富镍正极提供参考。 展开更多

关键词 富镍正极材料 径向有序结构 氢氧化物前驱体 沉淀结晶 煅烧

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电/离子导体双包覆的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)锂离子电池阴极材料及其电化学性能

16

作者 陈守潇 刘君珂 +3 位作者 郑伟琛 魏国祯 周尧 李君涛 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第4期485-493,共9页

高镍三元材料 Li Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2) (NCM)比容量高且成本低,但材料结构在电化学循环过程中的不稳定性影响了其大规模的应用,可采用表面包覆的策略来改善材料的结构稳定性,从而提高其电化学性能.本工作结合高速固相包覆法... 高镍三元材料 Li Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2) (NCM)比容量高且成本低,但材料结构在电化学循环过程中的不稳定性影响了其大规模的应用,可采用表面包覆的策略来改善材料的结构稳定性,从而提高其电化学性能.本工作结合高速固相包覆法和高温烧结法,分别将电子导体氧化锡锑(ATO)和锂离子导体偏磷酸锂(LOP)共同包覆在 NCM 材料表面.双包覆后的 NCM 材料的电子电导率从 2.17×10^(-3) S·cm^(-1)提高至 1.02×10^(-2) S·cm^(-1),锂离子扩散系数也从 7.05×10^(-9) cm^(2)·s^(-1)提高至 2.88×10^(-8) cm^(2)·s^(-1).同时,NCM 表面的双包覆层可以在循环过程中阻止电极材料与电解液发生氧化还原反应,抑制材料不利相变,减少氧的析出,稳定材料结构.电化学性能测试表明,经过表面包覆后,NCM 材料在 1 C (180m A·g^(-1))的电流下和 2.7~4.3 V (vs.Li/Li^(+))的电压范围内,循环 150 周后容量为 161.1 m Ah·g^(-1),保持率为 87.1%,而在10 C 的充放电倍率下具有 133 m Ah·g^(-1)的可逆比容量. 展开更多

关键词 锂离子电池 富镍阴极材料 电子导体 锂离子导体 快速充电

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钇离子掺杂对锂离子电池富镍正极材料的电化学影响

17

作者 刘丹 朱伟 +2 位作者 朱小健 王礼 彭俊仁 《中国科技论文在线精品论文》 2020年第1期75-81,共7页

本文讨论Y^(3+)掺杂对锂离子电池正极材料LiNi_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075)O_(2)的影响.首先采用共沉淀法合成LiNi_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075)(OH)_(2)前驱体,然后在一定的氧气气氛下,采用固态氧化法制备目标产物LiNi_(0.85)Co_(0.075)... 本文讨论Y^(3+)掺杂对锂离子电池正极材料LiNi_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075)O_(2)的影响.首先采用共沉淀法合成LiNi_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075)(OH)_(2)前驱体,然后在一定的氧气气氛下,采用固态氧化法制备目标产物LiNi_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075)O_(2)、Li(Ni_(0.85)Co_(0.075)Mn_(0.075))_(0.98)Y_(0.02)O_(2)正极材料.采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、恒流充放电、循环伏安法对材料的微观结构、颗粒形貌和电化学性能进行分析.结果表明,Y^(3+)的掺杂扩大了锂离子的扩散通道,抑制了样品与电解质之间的副反应,提高了样品的循环性能.在0.2C时,经过100次循环,掺杂样品的放电比容量为173 mAh·g^(-1),容量保持率为96.64%,电化学性能良好. 展开更多

关键词 物理化学 锂离子电池 共沉淀法 富镍正极材料 钇离子掺杂

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聚苯胺纳米点包覆LiNi_(0.8)Co_(0.15)Mn_(0.05)O_(2)正极材料的电化学性能研究

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作者 李建营 李绍敏 +2 位作者 杨茂夏 赵佰庆 刘昊 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期9095-9101,9108,共8页

目前高镍材料存在长循环寿命差、安全性能低等问题。表面包覆是提升高镍材料电化学性能的有效手段。本文通过具有导电特性的高分子聚苯胺纳米点包覆高镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Mn_(0.05)O_(2)从而提高其循环性能。包覆后的材料在0... 目前高镍材料存在长循环寿命差、安全性能低等问题。表面包覆是提升高镍材料电化学性能的有效手段。本文通过具有导电特性的高分子聚苯胺纳米点包覆高镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Mn_(0.05)O_(2)从而提高其循环性能。包覆后的材料在0.2C倍率下100圈循环后容量为184.1 mAh/g,保持率为95.7%。1C倍率下循环100圈后容量为156.3 mAh/g,保持率为88.3%。可见纳米点PANI包覆NCM能提高高镍材料的循环稳定性。实验表明材料循环性能提高的原因在于聚苯胺纳米点包覆可以抑制材料表面副反应的发生以及H2-H3结构相变。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍正极材料 聚苯胺 纳米点包覆 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Mn_(0.05)O_(2)

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高镍三元正极材料容量衰减机理及改性方法 被引量：7

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作者 王博 张飞龙 +2 位作者 艾灵 王超 李世友 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期195-203,共9页

高镍三元正极材料因高容量、高功率等优势已成为大型动力锂离子电池的首选正极材料。然而,高镍三元正极材料存在循环稳定性差、容量衰减快等缺点。最新研究指出阳离子混排、过渡金属元素析出、氧空位等是造成材料相变的直接原因,而界面... 高镍三元正极材料因高容量、高功率等优势已成为大型动力锂离子电池的首选正极材料。然而,高镍三元正极材料存在循环稳定性差、容量衰减快等缺点。最新研究指出阳离子混排、过渡金属元素析出、氧空位等是造成材料相变的直接原因,而界面膜、过充、微裂纹等能进一步加速材料的容量衰减;元素掺杂、表面包覆和材料复合等作为当下最主流的改性技术,能显著抑制材料的容量衰减。本文综述了高镍三元材料容量衰减机理以及改性研究的现状,同时对其今后的发展方向做出了展望。 展开更多

关键词 高镍三元正极材料 相变 容量衰减 改性 锂离子电池

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助熔剂法制备单晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料 被引量：5

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作者 任思佳 田雷武 +1 位作者 邵钦君 陈剑 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第6期1702-1713,共12页

高镍三元材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)具有比容量高、成本较低和安全性较高等优点,已成为新一代高能量密度锂离子电池的首选正极材料之一。但材料晶胞在充电和放电过程中发生收缩和膨胀,导致多晶态的NCM811由于晶间应力而产生微裂纹... 高镍三元材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)具有比容量高、成本较低和安全性较高等优点,已成为新一代高能量密度锂离子电池的首选正极材料之一。但材料晶胞在充电和放电过程中发生收缩和膨胀,导致多晶态的NCM811由于晶间应力而产生微裂纹,材料的循环寿命尚不理想。与多晶态的三元材料相比,单晶三元材料具有更优的力学性能、热稳定性和循环稳定性。本文优选了低熔点混合助熔剂LiNO3-LiOH,并将其应用于合成单晶NCM811材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试等方法,研究了助熔剂用量和烧结温度对产物NCM811材料的结构、形貌、电化学性能的影响,并通过掺杂Mg元素对材料进行进一步的改性。结果表明,助熔剂在"助熔剂-前体"混合物中的摩尔分数为90%、烧结温度为800℃时,制备的单晶NCM811材料的粒径为1~2μm,结晶性良好,且具有优异的电化学性能和循环稳定性。Mg元素掺杂的单晶NCM811材料的循环稳定性得到进一步提高,以1 C倍率进行充放电,经过100次循环后的放电比容量为165.4 mA·h/g,容量保持率为97.7%。而采用商品前体制备的多晶态的NCM811材料,以1 C倍率进行充放电,循环100次后的放电比容量为132.9 mA·h/g,容量保持率为75.0%。表明单晶NCM811材料的循环稳定性和电化学性能均明显优于多晶态的NCM811材料。 展开更多

关键词 单晶高镍三元材料 助熔剂合成法 元素掺杂 锂离子电池

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