锂离子电池富镍正极基础科学问题:径向有序多晶调控及机制

一次晶粒径向有序组装的颗粒结构能够较好抑制微裂纹的产生并提供良好的Li+扩散路径,是高端多晶富镍锂电正极材料理想的形态。近年来,研究人员通过对前驱体沉淀结晶和正极高温锂化结晶调控,获得具有较大长宽比晶粒有序组装的富镍正极材料。然而,关于富镍正极径向有序结构调控方法及形成机制的论述,特别是关于径向有序氢氧化物前驱体的调控方法、关键参数对有序结构的影响等并无详细的阐述。本文首先介绍了多晶富镍正极径向有序结构调控的必要性及其电化学性能提升的作用机制;其次,介绍了径向有序多晶富镍正极调控方法及形成机制,包括沉淀结晶过程关键参数(pH、氨浓度及固含量)对径向有序前驱体的影响、高温锂化过程温度及掺杂元素对正极继承前驱体径向有序性的影响;最后,对径向有序富镍正极调控面临的问题进行探讨,以期为相关专业人员开发富镍正极提供参考。