鋰離子電池富鎳正極材料基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題:表面殘鋰及其去除
核心提示:層狀富Ni正極材料具有高可逆容量、低自放電性能和低成本優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是最有潛力的Li+電池正極材料。然而,材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、容量衰退和安全性差等問(wèn)題,阻礙了富Ni正極材料的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)Ni含量大于80%時(shí),富鎳正極易與空氣中的水分和CO2反應(yīng),在材料表面生成Li2CO3、LiHCO3、LiOH等殘Li化合物。殘Li存在不僅導(dǎo)致材料不穩(wěn)定和電化學(xué)性能衰退,還造成電池安全問(wèn)題。本文首先綜述了殘Li化合物的形成機(jī)制及其危害,再探討了水洗過(guò)程中的水洗溫度、時(shí)間、干燥溫度等因素對(duì)材料性能的影響,并闡述了水洗造成結(jié)構(gòu)衰退
王鑫, 陳欣, 任莉, 等. 鋰離子電池富鎳正極材料基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題:表面殘鋰及其去除[J]. 復(fù)合材料學(xué)報(bào), 2022, 39(1): 97-110 doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20210608.001
層狀富Ni正極材料具有高可逆容量、低自放電性能和低成本優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是最有潛力的Li+電池正極材料。然而,材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、容量衰退和安全性差等問(wèn)題,阻礙了富Ni正極材料的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)Ni含量大于80%時(shí),富鎳正極易與空氣中的水分和CO2反應(yīng),在材料表面生成Li2CO3、LiHCO3、LiOH等殘Li化合物。殘Li存在不僅導(dǎo)致材料不穩(wěn)定和電化學(xué)性能衰退,還造成電池安全問(wèn)題。本文首先綜述了殘Li化合物的形成機(jī)制及其危害,再探討了水洗過(guò)程中的水洗溫度、時(shí)間、干燥溫度等因素對(duì)材料性能的影響,并闡述了水洗造成結(jié)構(gòu)衰退和容量衰減的機(jī)制。此外,還論述了其他去除殘Li化合物的方法,特別是無(wú)水洗表面包覆的方法在去除殘Li化合物影響方面呈現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。
層狀富Ni正極材料具有高可逆容量、低自放電性能和低成本優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是最有潛力的Li+電池正極材料。然而,材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、容量衰退和安全性差等問(wèn)題,阻礙了富Ni正極材料的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)Ni含量大于80%時(shí),富鎳正極易與空氣中的水分和CO2反應(yīng),在材料表面生成Li2CO3、LiHCO3、LiOH等殘Li化合物。殘Li存在不僅導(dǎo)致材料不穩(wěn)定和電化學(xué)性能衰退,還造成電池安全問(wèn)題。本文首先綜述了殘Li化合物的形成機(jī)制及其危害,再探討了水洗過(guò)程中的水洗溫度、時(shí)間、干燥溫度等因素對(duì)材料性能的影響,并闡述了水洗造成結(jié)構(gòu)衰退和容量衰減的機(jī)制。此外,還論述了其他去除殘Li化合物的方法,特別是無(wú)水洗表面包覆的方法在去除殘Li化合物影響方面呈現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。
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