锂离子电池高镍三元材料的包覆改性研究进展

锂离子电池高镍三元材料具有循环寿命长、绿色环保、成本低等优点,已成为电动汽车、便携式电子设备等领域的首选正极材料。但是,镍含量的增加容易使材料表面结构不稳定、界面副反应增加,导致材料的循环性能降低。主要从单层包覆和双层包覆两个方面综述了高镍三元材料的改性研究,介绍了不同包覆材料对其电化学性能的影响。双层包覆能更好地改进高镍三元材料的电化学性能,但是在清除氟化氢方面仍需进行研究。

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

磷酸铁锂(LiFePO4)具有高温稳定性较好、循环性能良好、环保等特点,已成为锂离子动力电池正极材料之一。但由于磷酸铁锂电导率低及锂离子扩散速率慢等缺点,制约其在动力电池行业的发展。因此主要从包覆碳材料对磷酸铁锂进行表面改性、对磷酸铁锂进行掺杂、制备亚微米或纳米级的磷酸铁锂或制备特殊形貌的磷酸铁锂3方面进行综述,分析改善磷酸铁锂性能最优的方法,对其未来的发展趋势进行了预测。

基于锂离子电池正极材料的一元/二元复合正极材料研究进展

以单一正极材料LiCoO2、LiFePO4和LiMO2(M=NixCoyMnz/Alz,x+y+z=1)等为代表的锂离子电池,因其比容量高、能量密度大和循环寿命长等优点被广泛应用于航天航空、电动汽车以及电子设备等领域中。然而,这些单一正极材料因结构极其不稳定、不可逆容量损失高、循环稳定性差、安全性低和导电性低等问题阻碍了在大型动力能源设备上的应用。对此,回顾了单一正极材料在不同领域中的应用情况并描述了其主要缺陷及诱发原因。结果发现,将单一正极材料与其他非正极材料或正极材料复合制备得到的一元/二元复合正极材料能有效解决以上问题,从而从根本上提高电化学性能及循环稳定性。据此,综述了基于锂离子电池正极材料的1+0型和1+0+0型一元复合正极材料以及1+1型和1+1+0型二元复合正极材料(其中1表示锂离子正极材料,0表示非锂离子正极材料)的研究进展,深入分析了上述两大类复合正极材料下4种类型的14种不同结构组合的复合正极材料的电化学性能。最后,阐述了其存在的主要问题,并对今后的发展方向和值得研究的应用价值进行了展望。

高镍三元正极材料镍钴铝的掺杂改性研究进展

高镍三元正极材料镍钴铝(NCA)因具有较高的能量密度及工作电压、成本低、环境友好等优点极有可能成为下一代广泛应用的锂离子电池正极材料之一。然而镍含量的提高导致材料结构不稳定、循环性能和倍率性能降低,限制了其进一步发展。主要从锂位、过渡金属位、氧位掺杂及复合共掺杂4个方面综述了不同位置离子掺杂的改性机理。大量研究结果表明,通过复合共掺杂方式进行改性,能够结合单离子掺杂的优点有效提升镍钴铝正极材料的电化学性能。