备胎芯片“转正”之外，华为两项重要锂电研究成果流出

2019-05-18 12:17

掺杂其他金属，提高钴酸锂容量到理论容量

第二项成果：Approaching the capacity limit of lithium cobalt oxide in lithium ion batteries via lanthanum and aluminium doping（通过掺杂镧和铝，使锂离子电池中的钴酸锂接近理论容量）。该成果是华为中央研究院联合美国阿贡国家实验室通过掺杂La和Al，将LiCoO2的稳定电压提高到了4.5V，可逆容量达到190mAh/g。

近年来，动力电池对低成本、高比能电池的需求使得三元材料的市场需求快速增加，但是在消费电子产品领域，钴酸锂材料长期以来占据锂离子电池正极材料的绝对优势地位。

钴酸锂材料的理论容量为274mAh/g，但在实际使用中为了保持钴酸锂的结构稳定性和良好的循环性能，我们一般将充电电压限制在4.2V左右，因此钴酸锂的实际使用容量也就在140mAh/g左右，近年来材料厂家通过表面包覆合、元素掺杂等手段提升了钴酸锂材料的结构稳定性，充电电压可以提升至4.35V，从而使得钴酸锂材料的可逆容量达到165mAh/g左右，但是这仍然无法满足高比能锂离子电池的需求。

为此，华为中央研究院联合美国阿贡国家实验室通过La和Al掺杂，将LiCoO2的稳定电压提高到了4.5V，可逆容量达到190mAh/g，其中La能够增加LCO材料在c轴方向上的晶胞参数，Al则能够起到促进Li+扩散、稳定晶体结构和防止LCO材料相变的作用，两者相互作用显著改善了LCO材料在高电压下的结构稳定性，循环50次后仍然能够保持96%的容量，并使得LCO材料的倍率性能得到了大幅提高。