高镍三元正极材料高压性能研究进展

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作者 张鸿滔 黄万友 褚瑞霞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期35-41,共7页

高镍三元正极材料(Li(Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y))O_(2),x+y≤0.4,记为NCM)在高压条件下仍然面临结构稳定性差、界面副反应严重等问题,限制了其在动力电池中的广泛应用。通过离子掺杂、表面包覆、电解液优化和复合改性等多种改性技术,可显... 高镍三元正极材料(Li(Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y))O_(2),x+y≤0.4,记为NCM)在高压条件下仍然面临结构稳定性差、界面副反应严重等问题,限制了其在动力电池中的广泛应用。通过离子掺杂、表面包覆、电解液优化和复合改性等多种改性技术,可显著提高高镍三元正极材料的结构稳定性和电化学性能。据此,综述了高镍三元正极材料针对高压性能的改性和优化方法,结果发现,掺杂元素可抑制不利相变,增强锂离子扩散;表面包覆可有效隔离电解液,减少副反应;电解液优化可形成稳定界面层,提升循环性能和容量保持率。尤其是复合改性,可进一步整体显著提升高镍三元正极材料在高压条件下的综合性能。对高镍三元正极材料高压性能的研究,可为其在高能量密度动力锂电池中的应用提供了新的理论支撑和依据。 展开更多

关键词 动力锂离子电池 高镍三元正极材料 高压稳定性 改性优化

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单晶高镍三元正极材料的制备及改性研究进展 被引量：2

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作者 肖围 易志成 +2 位作者 刘程锦 万佳祥 缪畅 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第4期1-7,共7页

介绍了单晶高镍三元正极材料的结构特点,总结了单晶高镍三元正极材料常见的制备工艺,并探讨了近年来材料性能改善的主要策略,可为高性能单晶高镍三元正极材料的规模化生产提供借鉴和参考。

关键词 单晶 高镍三元正极材料 锂离子电池 制备方法 改性策略 掺杂 表面包覆

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火焰喷雾热解法生产锂离子电池高镍三元正极材料的技术经济分析 被引量：2

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作者 杜文 王君雷 +2 位作者 徐运飞 李世龙 王昆 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期345-357,共13页

正极材料约占锂离子电池制造成本的三成,是影响动力电池价格的主要因素;采用火焰喷雾热解法生产三元正极材料能耗低、设备少,可降低锂离子电池的制造成本。本文研究的主要目标是定量评估采用火焰喷雾热解法生产高镍三元正极材料的技术... 正极材料约占锂离子电池制造成本的三成,是影响动力电池价格的主要因素;采用火焰喷雾热解法生产三元正极材料能耗低、设备少,可降低锂离子电池的制造成本。本文研究的主要目标是定量评估采用火焰喷雾热解法生产高镍三元正极材料的技术经济可行性。计算火焰喷雾热解法生产LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O(2)(NCM811)的原料、燃料、排放产物质量流量和盈亏平衡条件下的最低销售价格,并与传统共沉淀法比较。技术分析中物料与能量平衡计算结果表明,火焰喷雾热解法可使CO_(2)排放、电力消耗和用水消耗分别降低约41%、85%和29%。经济分析结果显示,盈亏平衡条件下NCM811材料的最低售价为221.1 CNY/kg,较当前市场销售价低约18%。最后,针对材料最低售价的敏感性分析结果显示,原材料成本是最敏感的因素,当原料价格降低25%时,盈亏平衡点售价可达172.0 CNY/kg。 展开更多

关键词 火焰喷雾热解 技术经济分析 高镍三元正极材料 锂离子电池

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锂离子电池高镍三元层状正极材料研究进展 被引量：1

4

作者 罗亚婷 石哲 +3 位作者 陆楚 马雯瑜 李海科 曹志杰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期7-10,15,共5页

锂离子电池高镍三元正极材料因理论比容量高、成本低、结构稳定性好等优点而被广泛关注。然而,此类材料存在形成残留锂化合物、阳离子无序、电极表面重构、电解液副反应、晶内/晶间裂纹、热稳定性差等缺点,导致电池在使用过程中出现容... 锂离子电池高镍三元正极材料因理论比容量高、成本低、结构稳定性好等优点而被广泛关注。然而,此类材料存在形成残留锂化合物、阳离子无序、电极表面重构、电解液副反应、晶内/晶间裂纹、热稳定性差等缺点,导致电池在使用过程中出现容量衰减快、循环性能差、安全性能低等问题,严重阻碍了实际应用。以高镍三元正极材料为对象,从结构分类、存在问题、改性方法等三方面进行了较为全面的综述,以期为今后的研究人员提供有益的参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 高镍三元层状氧化物 改性

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Zr浓度梯度掺杂改性NCM811高镍三元正极材料的研究 被引量：2

5

作者 张圆雪 牟粤 +4 位作者 文越华 李萌 王跃 朱振威 孟闻捷 《沈阳理工大学学报》 CAS 2024年第1期75-82,共8页

高镍三元电极材料是高比能量锂离子电池最具应用前景的正极材料,但随着镍含量增大,其结构稳定性变差。为此,本文制备了Zr浓度梯度掺杂改性的NCM811(Zr-PCG)高镍三元正极材料,探究了Zr掺杂量对材料结构、形貌、元素分布、电化学性能的影... 高镍三元电极材料是高比能量锂离子电池最具应用前景的正极材料,但随着镍含量增大,其结构稳定性变差。为此,本文制备了Zr浓度梯度掺杂改性的NCM811(Zr-PCG)高镍三元正极材料,探究了Zr掺杂量对材料结构、形貌、元素分布、电化学性能的影响及其机制,以改善其结构稳定性和循环性能。结果表明,Zr掺杂由内向外呈渐进式梯度设计,高结合能的Zr—O键可有效抑制游离氧的析出,掺杂量为1%的1.0 Zr-PCG电极材料晶体结构稳定性最优,同时Zr掺杂也显著提高了电极的热稳定性。1.0 Zr-PCG电极在1C下的初始放电比容量达到193.1 mAh/g,循环200次后,容量保持率为近90%,明显高于未掺杂NCM811电极的容量保持率(82.4%);充放电倍率增至10C,1.0 Zr-PCG电极仍可放出152.7 mAh/g的容量,表现出优异的倍率性能。 展开更多

关键词 高比能量 锂离子电池 高镍三元正极 Zr掺杂 梯度掺杂

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高镍三元锂电池方型电芯循环寿命测试分析

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作者 江庆 石亚村 +1 位作者 菅夏琰 任宏伟 《汽车与新动力》 2024年第S01期69-73,共5页

为了研究高镍三元锂电池方型电芯循环寿命特性,对高镍三元方型电芯进行不同温度、不同倍率的循环性能测试,并探究循环过程中电芯直流内阻和膨胀力的变化。结果显示:电芯在25℃下1C和1/3C循环2000次后,50%SOC的放电直流内阻增加量分别0.1... 为了研究高镍三元锂电池方型电芯循环寿命特性,对高镍三元方型电芯进行不同温度、不同倍率的循环性能测试,并探究循环过程中电芯直流内阻和膨胀力的变化。结果显示:电芯在25℃下1C和1/3C循环2000次后,50%SOC的放电直流内阻增加量分别0.18 mΩ、0.15 mΩ,而在45℃下1C循环2000次后,50%SOC的放电直流内阻相对于循环前增加了1.47 mΩ,可见相较于充放电倍率,测试温度对电芯内阻影响更大;且在循环过程中,电池的充电和放电的直流内阻都呈先减小后增大的趋势,电芯膨胀力最大值呈线性增大趋势,证明电芯内存在不可逆的副反应影响循环寿命。 展开更多

关键词 电动汽车 锂离子电池 高镍三元方型电芯 循环寿命

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锂离子电池高镍三元材料的研究进展 被引量：16

7

作者 袁颂东 杨灿星 +3 位作者 江国栋 熊剑 艾青 黄仁忠 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1-9,共9页

用于锂离子电池的高镍三元材料由于成本低、能量密度高、可逆容量高、环境友好等优点,是现在以及未来车用动力电池首选正极材料。本文在综述了高镍三元材料的晶体结构特性和电化学特性的基础上,介绍了国内外主要制备方法、掺杂以及包覆... 用于锂离子电池的高镍三元材料由于成本低、能量密度高、可逆容量高、环境友好等优点,是现在以及未来车用动力电池首选正极材料。本文在综述了高镍三元材料的晶体结构特性和电化学特性的基础上,介绍了国内外主要制备方法、掺杂以及包覆等改性措施,重点讨论了不同种类包覆材料对高镍三元倍率性能、循环性能和高温稳定性能的影响。最后,针对高镍三元电解液、安全性、压实密度及循环寿命等问题进行分析与展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元材料 材料改性 循环性能

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高镍三元正极材料的制备及其电化学性能

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作者 张桂芳 白玉然 +1 位作者 孙雨 时志强 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期51-56,共6页

为开发更高效和简易的动力电池正极材料的制备工艺,以可溶性金属盐为原料,采用喷雾干燥法制备出过渡金属醋酸盐前驱体(n(Ni)∶n(Co)∶n(Mn)=8∶1∶1,摩尔比),再通过优化煅烧工艺制备高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2))(N... 为开发更高效和简易的动力电池正极材料的制备工艺,以可溶性金属盐为原料,采用喷雾干燥法制备出过渡金属醋酸盐前驱体(n(Ni)∶n(Co)∶n(Mn)=8∶1∶1,摩尔比),再通过优化煅烧工艺制备高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2))(NCM811)。通过热重分析(TG)探求前驱体在煅烧过程中的物理化学变化;通过扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)表征前驱体与煅烧产物的形貌与晶体结构;通过恒流充放电、倍率性能及循环伏安法测试研究材料的储锂性能。结果表明:800℃煅烧时间6 h后的正极材料形貌良好,Li^(+)/Ni^(2+)混排程度低;煅烧时间6 h制备的NCM811材料在充放电过程中有较高的库伦效率;经过300次充放电循环后,容量保持率为83%,具有出色的电化学性能。因此,喷雾干燥法可作为高效制备三元正极材料前驱体的工艺路线。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元正极材料 喷雾干燥法 电化学性能

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圆柱形高镍三元锂离子电池高温热失控实验研究 被引量：25

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作者 杜光超 郑莉莉 +3 位作者 张志超 王栋 冯燕 戴作强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第1期249-256,共8页

锂离子电池安全性问题的本质是锂离子电池的热安全性问题,高温对锂电池极为有害,不仅影响电池的使用寿命,还可能危及电池安全。本文以圆柱形高镍三元锂电池为实验对象,利用绝热加速量热仪(ARC)的加热-等待-搜索(Heat-Wait-Seek)模式,对... 锂离子电池安全性问题的本质是锂离子电池的热安全性问题,高温对锂电池极为有害,不仅影响电池的使用寿命,还可能危及电池安全。本文以圆柱形高镍三元锂电池为实验对象,利用绝热加速量热仪(ARC)的加热-等待-搜索(Heat-Wait-Seek)模式,对五组工况(SOC=0、25%、50%、75%和100%)下锂电池发生高温热失控时的热特性参数开展研究。实验结果表明:①锂电池发生高温热失控时的自产热起始温度受电池SOC的影响较小,主要受SEI膜分解的作用;②热失控触发温度随着SOC的增加呈现出降低的趋势,且正极与电解液的反应产热是导致热失控的主要原因;③热失控过程中电压线掉落和安全阀破坏的温度均随着电池SOC的增加而降低;④锂电池SOC值越高,热失控过程中的最高温度越高,最高温升速率越大,锂电池的破坏程度越剧烈。 展开更多

关键词 高镍三元锂电池 不同SOC 热失控 热特性参数

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高镍三元层状锂离子电池正极材料:研究进展、挑战及改善策略 被引量：19

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作者 栗志展 秦金磊 +3 位作者 梁嘉宁 李峥嵘 王瑞 王得丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2900-2920,共21页

随着锂离子电池在新能源汽车领域应用逐步扩大,续航里程成为制约新能源汽车发展的关键因素,提高锂离子电池的能量密度是解决续航焦虑的有效途径,高镍三元层状材料具有比容量高、成本低及安全性相对较好等优点,被认为是最具前景的高比能... 随着锂离子电池在新能源汽车领域应用逐步扩大,续航里程成为制约新能源汽车发展的关键因素,提高锂离子电池的能量密度是解决续航焦虑的有效途径,高镍三元层状材料具有比容量高、成本低及安全性相对较好等优点,被认为是最具前景的高比能锂离子电池正极材料之一。然而,随着三元层状材料中镍含量提高,其循环稳定性和热稳定性显著下降。本工作回顾了锂离子电池正极材料的发展历程,分析了三元层状材料向高镍方向发展的必要性;基于高镍三元层状正极材料的研究现状对当前高镍三元层状材料存在的挑战进行了总结,从阳离子混排、结构退化、微裂纹、表面副反应、热稳定性多个方面综合分析了材料的失效机制;针对高镍三元层状材料存在的问题,综述了表面涂层、元素掺杂、单晶结构以及浓度梯度设计等方面的改性策略,重点探讨了各种改善策略的研究进展以及对高镍三元层状材料电化学性能的影响机理;最后归纳了上述改善策略的特点,基于单一改善策略的优势和不同改善策略的耦合效应,展望了高镍三元层状材料改善策略的发展方向,并提出了多重改善策略协同应用的可行性方案。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 层状结构 高镍三元 改性策略

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高镍三元正极材料的表面包覆策略 被引量：5

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作者 王弈艨 刘凯 王保国 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1514-1529,I0004,共17页

锂离子电池(LIBs)因具有更高的重量/体积能量密度、更长的使用寿命、更低的自放电率等优点而逐渐被广泛应用.相比于已经广泛使用的钴酸锂和磷酸铁锂等正极材料,高镍三元正极材料Li[Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)]O_(2)(NCM)以其高电压和高容... 锂离子电池(LIBs)因具有更高的重量/体积能量密度、更长的使用寿命、更低的自放电率等优点而逐渐被广泛应用.相比于已经广泛使用的钴酸锂和磷酸铁锂等正极材料,高镍三元正极材料Li[Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)]O_(2)(NCM)以其高电压和高容量等优点,逐渐成为下一代高能锂离子电池的首选正极材料之一.尽管高镍NCM正极材料具有上述优点,但在进一步的实际应用前还需解决其循环稳定性、倍率性能和安全性等问题,这些问题主要源于NCM材料本身的晶体结构不稳定、正极-电解液间界面副反应及高界面电阻等.针对这些问题,目前对高镍NCM正极电化学性能优化的大量研究都与电极-电解液界面有关,如何通过改善界面稳定性、增加离子在固液界面的迁移率、抑制界面副反应、提高正极材料的稳定性进而改善电池性能成为了关注焦点.本文总结了目前对于其电化学性能衰减的机理解释,分类概括了包括电化学惰性包覆锂、残积物清除剂包覆和锂离子良导体包覆等对于高镍NCM正极材料的颗粒表面包覆策略,简述了一些新兴的包覆策略,并对高镍NCM正极材料的发展方向和前景提出了展望. 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元正极材料 表面包覆 固液界面

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高镍三元锂离子电池循环衰减分析及改善 被引量：4

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作者 张欣 孔令丽 +3 位作者 高腾跃 李海涛 姚晓辉 李福轩 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期813-817,共5页

本文针对NCM811/石墨体系电池高温循环衰减快的问题,通过XRD、SEM、ICP等手段系统分析了循环前后电池材料的结构和形貌变化。结果表明,高温循环后正极材料Li/Ni离子混排度增加,层状结构受到破坏,二次颗粒内部开裂、粉化,导致电解液消耗... 本文针对NCM811/石墨体系电池高温循环衰减快的问题,通过XRD、SEM、ICP等手段系统分析了循环前后电池材料的结构和形貌变化。结果表明,高温循环后正极材料Li/Ni离子混排度增加,层状结构受到破坏,二次颗粒内部开裂、粉化,导致电解液消耗、内阻增加,是导致电池循环性能衰减的主要因素。通过对正极材料进行掺杂改性,高温循环性能得到显著提升,45℃循环1000次,容量保持率87%。 展开更多

关键词 高镍三元 高温循环 衰减机理 金属溶出

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高镍三元锂离子电池低温放电性能研究进展 被引量：3

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作者 韩富娟 常增花 +3 位作者 赵金玲 王仁念 丁海洋 卢世刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1-17,共17页

随着新能源汽车产业的迅速发展,消费者对电动汽车续航里程的要求不断提高。高镍三元锂离子电池因其比能量高成为电动汽车中最具应用前景的动力电池,但该电池体系依然面临着低温性能差的问题。本文综述近年来高镍三元锂离子电池低温性能... 随着新能源汽车产业的迅速发展,消费者对电动汽车续航里程的要求不断提高。高镍三元锂离子电池因其比能量高成为电动汽车中最具应用前景的动力电池,但该电池体系依然面临着低温性能差的问题。本文综述近年来高镍三元锂离子电池低温性能的研究进展,重点总结高镍三元锂离子电池低温性能的影响因素,一方面从热力学角度分析低温下高镍三元正极材料和石墨负极材料的结构变化、电解液相态和溶剂化结构变化以及黏结剂玻璃化转变对电池低温性能的影响;另一方面从动力学角度分析高镍三元电池低温放电过程中的速率控制步骤。归纳目前高镍三元锂离子电池低温性能的主要改善措施,其中低温电解液的设计包括优化溶剂、改善锂盐及使用新型添加剂三个方面,对电极材料低温性能的改善主要是通过体相掺杂、表面包覆及材料颗粒粒径降低的方式。总结电池中低温性能研究中存在的对电池低温热力学特性研究不够明确、对电池低温动力学过程研究方式单一以及对电池中的反应顺序存在的影响认识不足等问题。 展开更多

关键词 高镍三元锂离子电池 低温 热力学 动力学 电解液

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高镍三元锂离子电池火灾及气体爆炸危险性实验 被引量：7

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作者 郭志慧 崔潇丹 +1 位作者 赵林双 陈佳炜 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期193-200,共8页

高镍三元锂离子电池在电动车领域发展势头迅猛,但因为其能量密度高,在加热、过充、撞击等滥用条件下比其他已有电池更易发生严重的火灾爆炸事故,其推广应用需要进行更为严格的安全测试,本文针对NCM811锂电池进行了加热下的热失控实验,... 高镍三元锂离子电池在电动车领域发展势头迅猛,但因为其能量密度高,在加热、过充、撞击等滥用条件下比其他已有电池更易发生严重的火灾爆炸事故,其推广应用需要进行更为严格的安全测试,本文针对NCM811锂电池进行了加热下的热失控实验,并设计了锂电池热失控气体收集装置,且对收集的电池气体进行配气完成了爆炸极限测试实验,得到0%、50%、90%SOC下锂电池热失控火灾特征和热失控后气体爆炸危险性参数。结果表明,NCM811电池的火灾爆炸危险性随SOC的增大而增大,90%SOC产气量达124.21 mol,火焰温度达650℃,1 L容器中超压达512 kPa,爆炸极限为7%~38%,极易引发周围电池的燃烧爆炸,相关安全措施建议被采用。 展开更多

关键词 高镍三元锂离子电池 热失控 气体爆炸危险性

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高镍三元材料的掺杂改性研究及展望 被引量：5

15

作者 魏诗诗 侯顺丽 +3 位作者 周庚 董思语 胡娅婷 王甲泰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期58-62,共5页

高镍三元镍钴锰(NCM)正极材料具有较高的能量密度、可逆容量高、环境友好等优点,已成为近年来锂电材料领域的研究热点。NCM正极材料存在锂镍混排、循环稳定性能较差等缺点,制约了其在动力电池行业的发展。如何改进NCM正极材料的电化学性... 高镍三元镍钴锰(NCM)正极材料具有较高的能量密度、可逆容量高、环境友好等优点,已成为近年来锂电材料领域的研究热点。NCM正极材料存在锂镍混排、循环稳定性能较差等缺点,制约了其在动力电池行业的发展。如何改进NCM正极材料的电化学性能,仍然需要进一步的研究。综述了近年来金属离子、非金属离子和多离子共掺杂改性NCM,阐述了不同离子掺杂对NCM正极材料结构、电化学性能的影响机理,并对NCM正极材料发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 正极材料 高镍三元镍钴锰 改性 电化学性能 掺杂

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高镍三元正极材料动力学性能的单颗粒研究 被引量：4

16

作者 魏奕民 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期81-88,共8页

镍钴锰三元材料LiNi_xCo_yMn_zO_2(x+y+z=1)在容量、倍率、循环及热稳定性等方面的性能往往受到金属元素Ni、Co、Mn含量的显著影响.其中,增加元素Ni的含量有助于提高材料的比容量.因此,LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NCM622)和LiNi_(0.... 镍钴锰三元材料LiNi_xCo_yMn_zO_2(x+y+z=1)在容量、倍率、循环及热稳定性等方面的性能往往受到金属元素Ni、Co、Mn含量的显著影响.其中,增加元素Ni的含量有助于提高材料的比容量.因此,LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NCM622)和LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2(NCM811)成为了目前研究最为广泛的两种高镍三元正极材料.但目前针对这两种材料的对比研究主要集中在材料比容量、热稳定性和循环稳定性的影响方面,而对材料动力学性能的研究较少,尤其是对材料本征动力学参数的表征尚未见报道.本文采用单颗粒微电极技术,以粒径相同的NCM622和NCM811颗粒为研究对象,排除导电剂、粘结剂和电极结构的影响,从材料本征动力学性能评估的角度出发,分析了Ni元素的含量对这两种材料的充放电性能、交流阻抗谱、锂离子固相扩散系数和倍率放电性能等的影响.结果表明,与NCM622相比,随着Ni^(2+)和Ni^(3+)总含量的增加,NCM811表现出更高的充放电容量、锂离子固相扩散系数、电化学反应活性和倍率放电性能.以20 C放电,NCM811材料的放电容量保持率仍可维持在80.8%以上. 展开更多

关键词 高镍三元材料 单颗粒微电极 交流阻抗 锂离子扩散系数

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高镍三元镍钴铝酸锂正极材料研究进展 被引量：1

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作者 李园园 席儒恒 +2 位作者 蓝兹炜 张建茹 张彩虹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期57-62,共6页

高镍三元镍钴铝LiNi_(x)Co_(y)Al_(1-x-y)O_(2)(NCA)三元正极材料由于具有循环寿命长、能量密度高、环境污染少等优点,被认为是最具潜力的锂离子动力电池正极材料之一。然而,当镍含量较高(Ni≥80%)时,三元NCA正极材料在充放电过程中的... 高镍三元镍钴铝LiNi_(x)Co_(y)Al_(1-x-y)O_(2)(NCA)三元正极材料由于具有循环寿命长、能量密度高、环境污染少等优点,被认为是最具潜力的锂离子动力电池正极材料之一。然而,当镍含量较高(Ni≥80%)时,三元NCA正极材料在充放电过程中的阳离子混排和不可逆相变等问题会加剧,表现出结构不稳定和容量衰减。此外,电动汽车等行业对于三元锂离子电池的高容量也有更高的追求。鉴于此,综述了近年来高镍三元正极材料NCA的最新研究进展,并对未来趋势做了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元镍钴铝 高镍 掺杂 包覆

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汽车动力电池高镍三元正极材料生产过程研究

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作者 吕志伟 《汽车测试报告》 2022年第14期91-93,共3页

目前,我国新能源汽车产业蓬勃发展,随着人们对新能源汽车续航里程需求的提高,具有高比容量、安全性优良等特点的高镍三元正极材料得以广泛应用。在成本方面,高镍三元正极材料理论上比铁锂低10%左右,随着CTP技术的应用,高镍三元正极材料... 目前,我国新能源汽车产业蓬勃发展,随着人们对新能源汽车续航里程需求的提高,具有高比容量、安全性优良等特点的高镍三元正极材料得以广泛应用。在成本方面,高镍三元正极材料理论上比铁锂低10%左右,随着CTP技术的应用,高镍三元正极材料的生产工艺更加成熟,成本更低。该文针对高镍三元正极材料生产过程中存在的问题,进行了原因分析,并提出了改善措施及建议。 展开更多

关键词 新能源汽车 动力电池 高镍三元正极材料

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前驱体合成工艺对高镍三元正极材料性能的影响

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作者 白立雄 贡浩天 +5 位作者 甘柏瑶 周春仙 朱健 周友元 杨亚辉 杨立山 《矿冶工程》 2025年第1期133-137,142,共6页

研究了连续法和半连续法前驱体合成工艺对前驱体材料和高镍三元正极材料结构与性能的影响。结果表明,2种工艺合成的前驱体一次颗粒形貌存在显著差异,导致合成的正极材料一/二次颗粒结构及其电化学性能有所不同。2种前驱体制备的正极材... 研究了连续法和半连续法前驱体合成工艺对前驱体材料和高镍三元正极材料结构与性能的影响。结果表明,2种工艺合成的前驱体一次颗粒形貌存在显著差异,导致合成的正极材料一/二次颗粒结构及其电化学性能有所不同。2种前驱体制备的正极材料在扣式半电池中的性能差异较小,但在软包电池中却呈现出显著差异:采用半连续法制备的高镍正极在低荷电状态下具有较低的阻抗,45℃下循环750次后容量保持率为87.61%,显著优于连续法制备的高镍正极的容量保持率(77.65%)。半连续前驱体合成工艺在高镍正极材料生产中具备更大优势。 展开更多

关键词 锂离子电池 前驱体 正极材料 循环稳定性 高镍三元正极 连续法 半连续法

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高镍/碳硅三元锂离子电池循环老化机理研究 被引量：2

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作者 胡文豪 赵晨曦 +3 位作者 孙卓尔 张沛 王学辉 汪箭 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3504-3514,共11页

高镍锂离子电池具有能量密度大、功率密度大等特征,目前得到了广泛使用,但是老化造成的电池容量损失一直是制约高镍锂离子电池高效利用的问题。本工作对高镍/碳硅锂离子电池的老化机理进行了研究,开展了高镍/碳硅型锂离子电池循环老化实... 高镍锂离子电池具有能量密度大、功率密度大等特征,目前得到了广泛使用,但是老化造成的电池容量损失一直是制约高镍锂离子电池高效利用的问题。本工作对高镍/碳硅锂离子电池的老化机理进行了研究,开展了高镍/碳硅型锂离子电池循环老化实验,利用无损和有损测试全面分析了不同寿命阶段的高镍/碳硅三元锂离子电池老化模式并进行验证。分析结果表明,锂离子电池容量衰减呈现两个阶段;第一阶段电池容量呈线性损失,容量损失主要由锂离子的损失导致,老化主要机理是SEI膜的生长和负极材料的损失;第二阶段电池容量骤降,容量损失主要由锂离子损失和电导率损失共同导致,老化主要机理是正极材料的溶解与正极晶体的不可逆性改变和电池隔膜的堵塞;通过计算机断层扫描分析不同寿命阶段锂离子电池整体形貌表明电池生产过程中的初始影响对电池老化部位影响明显,XPS测试结果表明正负极表面钝化层在整个锂离子电池循环实验中不断增厚,且负极材料表面存在过渡金属Ni的沉积,极大地影响了电池的储能能力。本工作揭示了高镍/碳硅锂离子电池老化特性和机理,对高镍/碳硅锂离子电池的梯级利用具有重要理论指导意义。 展开更多

关键词 高镍/碳硅三元锂电池 电池容量损失 电化学特性 形貌特征 老化机理

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