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解读三元NCM材料改性处理研究的进展

导读: 传统的钴酸锂材料,虽然技术成熟,但是比容量低,钴价格高,导致钴酸锂成本高,限制了钴酸锂在动力电池方面的应用。而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迅速占领市场。例如NCM材料,凭借着其高容量,低成本的优势与磷酸铁锂材料形成了平分秋色的之势。

  锂离子电池作为一种低毒,高效的二次电源,已经成功的运用在了消费电子领域。特别是近年来政府大力推动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,迅速占领了电动汽车领域。

三元NCM材料改性处理研究进展

  传统的钴酸锂材料,虽然技术成熟,但是比容量低,钴价格高,导致钴酸锂成本高,限制了钴酸锂在动力电池方面的应用。今年发展起来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迅速占领市场。例如NCM材料,凭借着其高容量,低成本的优势如今已经在动力电池市场,与磷酸铁锂材料形成了平分秋色的之势。

三元NCM材料改性处理研究进展

  但是三元材料,如NCM材料,其循环稳定性不佳,倍率性能不佳,这限制了其进一步发展和应用。为了提高三元材料的性能,学者们也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的引入。Ni元素的引入,提高了材料的容量,Ni的含量越高,材料的容量也就越高,例如高镍材料NCM811其比容量可以达到220mAh/g左右,但是Ni的加入也引起了材料的稳定性变差,这主要是因为,材料中的Ni元素价态不稳定,Ni3+容易发生歧化反应,产生Ni2+,Ni2+离子半径与锂离子半径接近,容易进入到锂层发生混排,占据锂离子的点位,阻止锂离子进入,从而造成不可逆的容量损失。另一个造成材料稳定性差的原因是Mn元素,Mn离子在John-Teller效应的左右下,发生畸变,从而进入到电解液,导致材料的结构发生破坏,造成电池的容量衰减。

三元NCM材料改性处理研究进展

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