单晶高镍三元正极材料的研究进展

锂离子电池单晶型高镍三元正极材料因其稳定的晶体结构和优异的循环性能,已成为目前正极材料研究的热点。但其制备过程采用的过高烧结温度和过量锂源等方法,也会导致杂质相和锂残留的产生,引起比容量降低和倍率性能下降。对单晶高镍三元正极材料的结构特点做了介绍,总结了现有制备单晶高镍三元正极材料的手段,并对提升材料性能的改性工作做了介绍,探讨了结构变化对材料电化学性能的影响,以期为后续高性能单晶高镍三元正极材料的研究提供借鉴。

高镍多晶和高镍单晶混合正极材料对三元电池性能的影响

为了解高镍多晶和高镍单晶混合正极对电池性能的影响,进行了高镍多晶材料及混合材料电极的电化学性能测试表征。结果表明,混合材料电极可降低电池极化,提升倍率放电中值电压,减少电池存储过程中的副反应,提高材料的导电性,进而提升电池的电化学性能。

高镍正极材料微裂纹诱导容量衰减的应对策略研究进展

随着锂离子电池在电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂三元正极材料的需求量也随之剧增。然而由于钴资源稀缺,“高镍低钴化”成为近年来锂离子电池行业的重要关注点和发展方向。高镍正极材料(Ni的摩尔分数大于60%)凭借着容量高、成本低廉等优势获得了广泛的关注和研发,其产业化步伐逐渐加快。然而其仍然面临着诸多限制其大规模应用的问题,其中微裂纹的产生诱发的快速容量衰减问题被越来越多的研究证明是常规球状高镍正极材料容量衰减的首要因素。本文综述了近年来针对这一问题的几种典型应对策略的研究进展,包括填隙包覆处理、径向有序设计以及采用高镍单晶正极材料。本文对以上典型应对策略的技术手段、工艺参数和电化学性能进行了总结和归纳。最后对于进一步的研究方向进行了展望。

YF_(3)掺杂对LiNi_(0.88)Co_(0.10)Al_(0.02)O_(2)单晶正极材料电性能的影响

采用固相烧结方法制备出YF_(3)掺杂的LiNi_(0.88)Co_(0.10)Al_(0.02)O_(2)高镍单晶三元材料,研究了Y、F阴阳离子共掺杂不同掺杂量对单晶形貌及电性能的影响。结果表明:掺杂YF_(3)后显著提升了材料的比容量、倍率性能及循环性能。与未掺杂的样品相比,YF_(3)掺杂量为0.5%时,材料电性能最佳,首次放电比容量由未掺杂样品的192 mAh/g提升至198.99 mAh/g,3 C/0.2 C容量保持率由79.29%提升至90.97%,循环50圈后材料的容量保持率由92.88%提升至98.4%。