低温对镍钴锰(622)三元材料导电特性的影响文献综述
2020-06-30 21:50:44
20世纪80年代层状钴酸锂(LiCoO2)成为锂离子电池正极材料以来,层状镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)以及橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)等正极材料不断发展。
但是随着这些正极材料的应用,又表现出诸多不足。
研究者们在致力于对上述材料改性的过程中,开发出镍钴锰三元锂离子电池正极材料,富镍的镍钴锰三元材料是近年来三元正极材料的热点,但富镍三元材料面临一些问题。
例如Ni增加使热稳定性变差。
[1] 镍钴锰三元电池材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是平台太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.4V左右)会有明显的容量不足的感觉,在一些山寨手机上已经有在用三元材料的电池了,特别是容量比较高的电池。
常规的电池正极材料是钴酸锂LiCoO2,三元材料则是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整磷酸铁锂容量发挥偏低,不适合追求高容量手机电池的要求。
[2] 镍钴锰三元正极材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整,并且其性能随着镍钴锰的比例的不同而变化,因此,出于进一步降低钴镍等高成本过渡金属的含量,以及进一步提高正极材料的性能的目的;世界各国在具有不同镍钴锰组成的三元材料的研究和开发方面做了大量的工作,已经提出了多个具有不同镍钴锰比例组成的三元材料体系包括333, 523, 811体系等[3]。
一些体系已经成功地实现了工业化生产和应用。
[4] 固相法和共沉淀法是传统制备三元材料的主要方法,为了进一步改善三元材料电化学性能, 在改进固相法和共沉法的同时,新的方法诸如溶胶凝胶、喷雾干燥、喷雾热解、流变相、燃烧、热聚合、模板、静电纺丝、熔融盐、离子交换、微波辅助、红外线辅助、超声波辅助等被提出。
[5] 三元材料创始人OHZUKU最初就是采用固相法合成333材料,传统固相法由于仅简单采用机械混合,因此很难制备粒径均一电化学性能稳定的三元材料。