高镍材料优化改性方法的研究进展

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。     

镍钴锰酸锂三元正极材料的研究进展

镍钴锰酸锂三元材料中,正二价的镍是主要的电化学活性元素;正四价的锰不参与电化学反应,对材料的结构稳定性和热稳定性提供保证,降低材料成本;而正三价的钴部分参与电化学反应,其主要作用是保证材料结构的稳定性、提高其导电性和倍率性能。综述了近年来锂离子电池镍钴锰三元正极材料的研究进展,介绍其电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究情况,并简要概述了该材料的发展趋势。     

高电压锂离子电池正极材料的研究进展

介绍了LiNi0.5Mn1.5O4、LiMnPO4和LiCoPO4等高电压锂离子电池正极材料的结构及电化学性能,总结了掺杂、表面改性和包覆等改性研究.对镍基和钒基高电压锂离子电池正极材料进行了综述.     

元素掺杂对LiNiO2正极材料电化学性能的影响

综述了近年来通过元素掺杂改善正极材料电化学性能的研究成果,对不同的元素掺杂组合进行了比较,并结合层状结构的稳定性和锂离子脱嵌机理进行了讨论,认为在优化合成条件基础上,目前元素掺杂是提高锂离子蓄电池正极材料充放电循环性能、贮存性能及安全性能最有效的途径,不同元素的联合掺杂是当前研究的热点。在理论上得出目前效果理想的掺杂组合。     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2的研究进展

锂离子电池正极材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)因具有比能量高、循环稳定性与热稳定性高于高镍NCM等优点,在电动汽车等领域应用前景广阔。针对LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料制备及应用中存在的问题,综述了目前在材料结构特性研究、制备技术以及掺杂与包覆改性技术等方面的研究进展,旨在为LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2的产业化应用提供切实可行的解决途径。     

高电压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性

锂离子电池作为储能器件在日常生活中发挥着重要的作用,社会日益增长的能源需求,要求锂离子电池具有更高的能量密度和更好的性能。提高工作电压是提高锂离子电池能量密度的一种直接方法。本文对近年来高压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性的研究进展进行了综述。复合包覆以及复合改性将是高电压钴酸锂正极材料重点研究开发方向,运用不同的改性方法可以有效抑制钴酸锂在高电压下的结构变化,提升钴酸锂晶体结构的稳定性和界面稳定性,从而提高钴酸锂在高电压下的克比容量、热稳定性、循环稳定性和倍率性能,并使得锂离子电池各项性能得到改善。     

高镍无钴层状正极材料的研究进展

高镍无钴正极材料是当前锂离子电池正极材料研究热点之一.从镍酸锂体相掺杂、高镍三元(LiNi1-x-yCoxAlyO2或LiNi1-x-yMnxCoyO2)去Co、高镍三元核壳和单晶结构的基础上去Co多种技术路线出发,综述了高镍无钴正极材料最新研究进展,简要介绍了高镍无钴材料面临的挑战,分析展望了未来高镍无钴正极材料的发展方向和有价值的研究方向.     

锂离子电池无钴富镍层状正极材料的研究现状及前景

目前钴元素在锂离子电池正极材料中被广泛应用，其对材料循环性能和结构稳定性的提升表现优异。然而因为钴价格高昂、供应链存在风险以及开采受限等因素，降低正极材料中钴的含量甚至实现无钴化是当前的主要研究方向。无钴富镍层状材料成本低、能量密度高，具有一定优势。本文综述了无钴富镍层状正极材料的合成方法和改善性能的手段，有助于研究人员了解该材料的研究进展。     

锂离子电池正极材料LixNi0.02Co0.02Mn1.96O4中镍和钴的连续测定

采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法对锂离子电池正极材料锰酸锂中掺杂元素镍和钻的测定;探求了各元素的测定条件.测定的镍、钻的工作曲线相关系数分别为0.9999、0.999 7;镍、钻的加标回收率分别是97.2%-101.6%、97.6%-102.6%,该方法具有简单快速、准确度高、精密度好等优点,满足实验室和生产过程中质量...     

原子层沉积制备Al2O3包覆层对LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2性能的影响

研究了原子层沉积(atomic layer deposition, ALD)技术制备的Al_2O_3包覆层对高镍三元材料Li Ni_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_2性能的影响,主要包括形貌特征、晶胞结构以及电化学性能的影响。通过ALD技术在Li Ni_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_2表面包覆厚度约为1.5 nm的Al2O3包覆层后,对高镍三元材料的晶胞结构参数以及体相R-3m层状结构无显著影响。因Al2O3电导率较低,包覆后主要使得电荷转移阻抗升高,从38.87 m W升高至45.76 m W,从而导致包覆后材料的比容量比空白样品低3 mAh/g,放电倍率性能以及低温性能变差。包覆后材料在25和45℃下采用1 C倍率100%DOD充放电,循环寿命得到明显提升。25℃下,在容量保持率达到90%时循环寿命提升34.45%;45℃下,容量保持率达到80%时,循环寿命提升20.59%,表明ALD技术制备的Al_2O_3表面保护层有效地提升了活性物质与电解液之间的界面稳定性。     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2的改性研究进展

新能源产业的快速发展对储能材料与器件的综合性能提出了更高的要求。锂离子电池正极材料,尤其是高镍三元材料（LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂）具有高能量密度、高工作电压及优异的化学稳定性等特点,因而被认为是下一代动力电池商业化正极材料的优越选择。系统总结了高镍三元材料LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂的优势并指出了其亟待解决的问题;在此基础上,综述了其各类改性方法,包括各类阴阳离子掺杂、表面包覆、浓度梯度材料设计以及石墨烯复合等方法;最后对其发展方向及商业化应用进行了展望。     

镍钴锰三元材料的结构及改性研究进展

镍钴锰三元材料Li(NixCoyMnz)O2(NCM)作为锂离子电池用正极材料,兼具了较高的可逆容量、优良的热稳定性、低成本等优点,成为笔记本电脑、电动工具、新能源汽车、储能等领域最具前景的锂离子电池正极材料之一.在三元正极材料的结构方面做了介绍,概括了Ni-Co-Mn比例对正极材料热稳定性、放电比容量和容量保持率的影...     

锂离子电池磷酸金属锂盐正极材料的发展——EV和HEV用化学电源的潜力(Ⅲ)

磷酸金属锂盐如LiFePO4、Li3V2(PO4)3和LiVPO4F都有稳定的结构,具有作为锂离子电池正极材料的良好特性,如放电电压较高、放电倍率能力强和循环寿命长等.作为EV和HEV用电池正极材料,成本低廉、资源丰富、对环境友好、有优异的热稳定性和安全性.综述了这些材料的发展过程和提高性能的方法,如掺杂、取代和包覆,并预估了它们的发展趋势.     

掺Nb5+对LiFePO4高倍率性能的影响

以三价铁(Fe2O3)为铁源,采用半固相-碳热还原法制备UFePO4/C正极材料,对LiFePO4的铁位进行高价金属离子(Nb5+)掺杂制得LiFe1-xNbxPO4/C(x=0、0.01、0.03、0.05、0.07)复合正极材料.X射线衍射分析材料的晶型结构发现掺杂一定量的金属离子不会改变材料的晶型结构.对材料进行...     

溶胶-凝胶法制备Li1.05CrxMn1.95-xO4及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li1.05CrxMn1.95-xO4(x=0,0.05,0.10),焙烧温度为650、700、750℃,用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)对产物的结构和形貌作了表征,并对材料的电化学性能进行考察,在室温下恒流充放电38次.结果表明:该方法制备的正极材料为单一...     

层状镍钴锰酸锂三元正极材料的研究进展

层状镍钴锰酸锂(LiNi1-x-yCoxMnyO2,NCM)三元正极材料因高比容量、低成本以及对环境友好的特点受到广泛关注,但也存在阳离子混排、岩盐相生成与氧损失、表面残余锂、电极/电解液界面副反应和颗粒裂纹等问题,导致循环稳定性与倍率性能较差.对以上问题的形成原因以及解决手段进行综述.众多研究结果表明:元素掺杂、表面...     

锂离子电池正极/电解液的界面反应

锂离子电池中的正极/电解液界面反应:电解液的氧化分解、正极材料腐蚀溶解及正极材料的自热氧化还原反应等,均能对电池的电化学性能和安全特性产生不良影响.正极材料的氧化性与电解液的不稳定是导致正极材料与电解液间反应的主要因素,正极材料的掺杂改性与表面包覆以及增强电解液稳定性是抑制此反应的主要途径.     

锂离子电池层状正极材料LiMO2的改性研究

综述了锂离子电池层状正极材料LiMO2M(=Co、Ni、Mn)的结构、性能及目前存在的问题,介绍了近几年来LiM O2M(=Co、Ni、Mn)的改性研究进展,并着重探讨了元素掺杂和表面包覆改性对上述材料的结构和电化学性能的影响,对掺杂离子的特点、作用进行了小结。     

三元正极材料LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2改性研究现状

三元材料LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2比容量高,结构稳定,热稳定性好,成本低,是锂离子电池正极材料市场最具竞争能力的材料之一。重点总结和分析了三元材料掺杂、表面修饰等改性方面的研究,并对其未来的发展前景进行了展望。