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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。 相似文献
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针对镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料普遍存在的循环寿命差、浆料容易凝胶等缺点进行了硼酸喷雾包覆的改性。采用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电化学测试等方法对硼酸包覆改性前后的材料性能进行了对比表征和分析。结果表明:喷雾包覆后可以在NCA正极材料表面形成一层保护层,改性后的NCA三元正极材料循环寿命有明显提升,特别是高温(45 ℃)1C/1C倍率下循环50次容量保持率由改性前的88.0%提升至改性后的95.2%,提升近7%;硼酸包覆可以改善NCA表面特性,使正极浆料稳定性大大提高。改性后的NCA正极浆料可以稳定放置168 h(7 d),解决了NCA正极材料容易凝胶的问题。 相似文献
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采用4,4'-二羟基二苯砜(BPS)与镍锰酸锂(LNMO)复合,形成BPS@LNMO复合材料。扫描电子显微镜(SEM+mapping)图表明BPS在LNMO上均匀分散。X射线衍射光谱法(XRD)图表明复合后材料的晶型结构没有改变,与LNMO的Fd-3m空间群结构完全吻合。充放电测试表明:LNMO与BPS复合后,材料的比容量和容量保持率提高,3%(质量分数)BPS的BPS@LNMO复合材料在0.2 C下,放电比容量为133 m Ah/g;1%(质量分数)BPS的BPS@LNMO复合材料0.5 C下循环50次后容量保持率为初始放电容量的93.1%。 相似文献
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锂离子二次电池5V正极材料的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
综述了近年来有关锂离子二次电池5V高电位正极材料的研究进展,对高电位(>4.5V)正极材料特别是尖晶石类正极材料的放电机理、材料结构和性能之间的关系进行了评述。5V电位可以在非掺杂其它过渡金属离子和掺杂其它过渡金属离子两种条件下产生,与此对应的氧化还原电对种类有所不同;表现出的电化学性能也有所不同。性能优良的材料的得到不但取决于对掺杂元素的正确选择,同样也取决于适宜的合成路线和制备方法与工艺。 相似文献
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富镍层状氧化物因其相对较高的比容量成为高能量密度锂离子电池的首选正极,进一步提高Ni含量,材料特性趋向于LiNiO2,电化学和结构稳定性恶化。晶格元素掺杂是提升LiNiO2稳定性的有效策略。厘清LiNiO2正极材料结构并明晰掺杂元素对其影响及规律,对开发Ni含量大于90%的富镍正极材料具有重要意义。本文首先介绍了LiNiO2材料结构及面临的稳定性问题。然后综述了Co、Mn、Al、Mg、Ti、Zr、W等典型掺杂元素对LiNiO2的影响及规律,并讨论了阴离子和多元素掺杂以及有潜力的掺杂元素。本文旨在对LiNiO2掺杂提供一个新的视角,以期使用更有效的掺杂方案开发可用于动力电池的高容量稳定的富镍正极材料。 相似文献
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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。 相似文献
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