氢氧化物前驱体制备LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的机理

用共沉淀法制备前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2,焙烧前驱体与Li2CO3制备Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2。用XRD、SEM和DSCTGA分析焙烧中间产物的结构、形貌及变化,探索制备Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2的机理。随着焙烧温度的升高,前驱体分解成(Ni0.5Co0.2Mn0.3)3O4,随后Li2CO3参与反应,形成Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2。Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2的生成在650℃时结束,但层状结构在900℃时才趋于完美。

长寿命高镍无钴锂离子正极材料的制备

通过调整不同配锂量、不同焙烧温度以及包覆改性对高镍无钴二元材料性能的影响因素进行了研究。对不同原样和其改性后的材料进行了X射线粉末衍射(XRD)分析和首次充放电性能和倍率性能、循环性能等电化学性能测试。其中过锂量(质量分数)为5%,焙烧温度为820℃的材料性能优异,其首次放电比容量为171.6 mAh·g^-1,1C和3C的放电比容量分别为147.8、129.8 mAh·g^-1。对材料进行锰化合物(质量分数1.0%)包覆处理后,材料的残碱量下降明显,加工性能优异,倍率性能得到明显改善,1C和3C的放电比容量分别提升为156.5、141.8 mAh·g^-1。2Ah软包电池常温循环830周容量保持率为80%,高温循环345周容量保持率为80%。

富锂锰基Li1.2[Co0.13Ni0.13Mn0.54]O2锂离子正极材料的磷改性研究

为提高高比容量的层状富锂锰基Li1.2[Co0.13Ni0.13Mn0.54]O2材料的电化学性能,对材料添加了不同含量的NH4H2PO4,并对其进行相关研究。主要是对原样和改性后的材料进行X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)等物理化学性能测试,以及电化学阻抗谱(EIS)、首次充放电性能和倍率性能等电化学性能测试。结果表明:添加0.3%(质量分数,下同)磷元素材料(LMNCOP-03)的综合性能最优,首次放电比容量为280 mAh·g^-1,1 C容量为212.2 mAh·g^-1,3 C容量为170.6 mAh·g^-1。同时EIS测试表明引入0.3%磷的材料具有较低的表面阻抗Rsf和电荷传递电阻Rct。

高镍三元正极材料的包覆与掺杂改性研究进展

随着新能源汽车的加速发展,镍钴锰/铝酸锂三元正极材料、特别是高镍(镍含量大于50%)材料作为后起之秀,由于其性能和成本的综合指标优于传统的钴酸锂和磷酸铁锂,引起了学术界和产业界极大的研究兴趣。但是受其本身晶体结构和表面结构的限制,三元正极材料也存在安全性较差、循环稳定性不足等缺点。近年来,科研工作者为解决这些问题、并进一步提升三元材料的性能,在材料改性技术方面开展了大量工作,取得了令人瞩目的研究成果。本文从改性元素对三元正极材料结构以及对电化学性能改善的机理出发,介绍了包覆和掺杂两种改性技术的研究进展,并在此基础上对三元正极材料的发展方向做出展望。

前驱体性质及焙烧工艺对LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2性能的影响

利用共沉淀法制备了不同性质的Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2,将该前驱体和Li2CO3混合后焙烧制备LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重-微分热重(TG-DTG)等表征手段研究了前驱体的形貌、焙烧工艺对正极材料产品形貌及电化学性能的影响。结果表明,通过对前驱体形貌和粒径分布、比表面积等参数的分析,结合TG-DTG数据,可以对不同性质的前驱体制定差异化的焙烧工艺,实现提升正极材料性能一致性的目的。

退役动力电池中磷酸铁锂的回收再生研究进展

随着新能源汽车产业的持续发展,动力电池将会逐步达到寿命周期而退役,首先退役的主要是早期投入市场的磷酸铁锂电池。对磷酸铁锂正极材料的回收可分为资源化回收和再生回收两种,围绕这两个方向科学家开展了大量的研究。本文首先对Li,Fe的资源化回收进行总结,从回收体系对回收效率影响的角度对文献进行分析,并指出了资源化回收存在的不足。研究显示,磷酸铁锂晶体结构十分稳定,通过简单热处理即能修复其失效结构。因此,本文对磷酸铁锂材料的修复再生技术研究进展进行了详细总结,主要从直接再生、补锂再生、提纯得到磷酸铁后再生等方面进行分析,介绍了各项技术的最新研究进展。此外,本文还介绍了一些新型回收技术,如无毒无害溶剂的使用、混合正极的选择性剥离、生物回收技术等。通过以上对磷酸铁锂材料回收和再生研究进展的系统总结,对退役磷酸铁锂电池回收的未来发展方向做出展望。

无钴高镍锂离子正极材料LiNixMn1-xO2(0.5

锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰三元正极材料需求量也随之剧增。然而由于钴的稀缺性,钴价也随之高涨,锂离子电池正极材料开始向低钴化甚至无钴化发展。于是无钴高镍锂离子正极材料LiNix Mn1-xO2(0.5<x<1)凭借其能量密度高、镍锰资源丰富、成本低廉等优势而受到广泛关注,随着无钴高镍正极材料制备技术的进步,该体系材料产业化步伐随之加快。然而无钴高镍锂离子正极材料在寿命、放电性能方面仍存在问题,尤其是在倍率性能、高压循环稳定性、锂镍混排等方面仍需要改善。本文综述了无钴高镍锂离子正极材料LiNix Mn1-xO2(0.5<x<1)的研究进展,总结了该体系材料的成本优势、结构特征、合成方法及电化学性能。并对该体系材料在掺杂和包覆等改进方面的研究现状进行了阐述。最后对该体系材料的应用前景进行了展望,并指明了其今后的研究方向。