| 鋰離子電池正極三元材料的研究進展及應(yīng)用 |
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鋰離子電池是20世紀90年代敏捷開展起來的新一代二次電池，廣泛用于小型便攜式電子通訊產(chǎn)品和電動交通工具。電池材料分為正極材料、負極材料、隔閡、電解液等。正極材料是制作鋰離子電池的要害材料之一，占有電池本錢的25%以上，其功能直接影響了電池的各項功能指標，在鋰離子電池中占有中心方位。
現(xiàn)在已產(chǎn)業(yè)化的鋰離子電池用正極材料首要有鈷酸鋰、改性錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰。研討發(fā)現(xiàn)，以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2為代表的層狀氧化鎳鈷錳系列材料(簡稱三元材料)較好地兼?zhèn)淞松鲜霾牧系拈L處，并在必定程度上補償其缺乏，具有高比容量、循環(huán)功能安穩(wěn)、本錢相對較低、安全功能較好等特色，被認為是用于混合型動力電源的抱負挑選，以及能替代LiCoO2的最佳正極材料。
三元材料的組成結(jié)構(gòu)和特性
三元材料有著與LiCoO2類似的α-NaFeO2單相層狀結(jié)構(gòu)，其間，Li原子在3a方位，金屬原子Ni、Co和Mn自在散布在金屬層的3b方位，而O原子坐落6c位。
Ni是材料的首要活性物質(zhì)之一，在充放電進程中，首要是Ni2+和Ni4+發(fā)作彼此轉(zhuǎn)化。經(jīng)過引進Ni，可進步材料的容量。
Co也是材料的首要活性物質(zhì)之一，能很好地安穩(wěn)材料的層狀結(jié)構(gòu)，一同Co3+的摻入能夠按捺Ni2+進入Li+的3a方位，便于材料深度放電，然后進步了材料的放電容量。
Mn4+有著杰出的電化學(xué)慵懶，不同于Mn3+。Mn3+在材料充放電進程中會參加電極的氧化-復(fù)原反響，Mn4+在循環(huán)進程中不參加氧化-復(fù)原反響，使材料一直堅持著安穩(wěn)的結(jié)構(gòu)。
因而，層狀結(jié)構(gòu)的三元材料歸納了單一組分材料的長處，其功能優(yōu)于單一組分，具有顯著的三元協(xié)同效應(yīng)。其根本物性和充放電渠道與LiCoO2附近，卻又具有報價和環(huán)境友好優(yōu)勢，具有很好的市場前景。
三元材料的制備
三元材料中各元素的化學(xué)計量等到散布均勻程度是影響材料功能的要害因素，偏離了化學(xué)計量比或組成元素散布不均勻，都會導(dǎo)致材料中雜相的呈現(xiàn)。不同的制備辦法對材料的功能影響較大�，F(xiàn)在組成三元材料的辦法首要有高溫固相法、共沉積法、噴霧干燥法、水熱法、溶膠凝膠法等。其間水熱法和溶膠凝膠法因為受制備辦法的約束，不適合于工業(yè)化出產(chǎn)。下面介紹完成產(chǎn)業(yè)化的幾種制備辦法。[1] [2] [3] 下一頁 |
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