三元材料发展简史及优化方案

镍钴锰三元材料的起源存在的根本问题我们的解决方案我们制备产品的性能镍钴锰酸锂三元材料1、Li(Ni,Co,Mn)O2三元材料的起源最早可以认为来自于20世纪九十年代的掺杂研究，如对LiCoO2，LiNiO2等掺杂在LiNiO2中通过掺杂Co的研究，形成LiNi1-xCoxO2系列正极材料在20世纪90年代后期，有关学者进行了在LiNi1-xCoxO2中掺杂Mg，Al以及Mn的研究法国Saft-LiNi1-x-yCoxAlyO2与LiNi1-x-yCoxMgyO2早期的Li(Ni,Co,Mn)O2－没有阐明反应机理与采用合适的制备方法21世纪初，日本Ohzuku与加拿大J.R.Dahn，利用氢氧化物共沉淀法制备出一系列Li(Ni,Co,Mn)O2化合物镍是主要的电化学活性元素，锰对材料的结构稳定和热稳定提供保证，钴在降低材料电化学极化和提高倍率特性方面具有不可替代的作用。该材料具有高的比容量，良好的循环性能，稳定的结构，可靠的安全性以及适中的成本。在实验室的基础研究中，没有发现该材料的明显缺点。2、Li(Ni,Co,Mn)O2应用障碍制备工艺：传统的固相反应工艺制备不出电化学性能良好的三元材料目前广泛采用氢氧化物沉淀工艺由于锰的易氧化引起工艺的复杂化以及前驱体化学成分的不确定性二次团聚体的颗粒特征决定了利用该工艺制备产品的低振实密度和不良电极加工性能电极辊压时二次团聚颗粒破碎3、制备微米级单晶一次颗粒－我们的解决方案单晶颗粒具有理论密度微米尺寸保证了产品较小的比表面积原子的有序排列以及完整的晶体结构保证了锂离子扩散的路径和产品优异的循环性能4、该镍钴锰三元材料性能203040506070LNCM-33Intensity(a.u.)deg.CuKα标准的层状α-NaFeO2结构0204060801001201401601802.02.53.03.54.04.5Voltagerange:2.75-4.3VvsLiVoltage(V)SpecificCapacity(mAh/g)可逆比容量DischargeCapacity/（mAh/g,vs.Li）150～160（2.75～4.3VvsLi）180～185（2.75～4.5VvsLi）首次充放电效率﹥85％循环性能保持率﹥80％（1000次）该三元材料充放电曲线2nd－5th单晶一次颗粒电镜美国3M公司三元材料电镜照片该三元材料其它性能参数振实密度：》2.8g/cm3PH值：10.30比表面积：小于0.35m2/g充电电压范围：4.3-4.6VvsLi（建议）该三元材料其它性能参数振实密度：》2.8g/cm3PH值：10.30比表面积：小于0.35m2/g充电电压范围：4.3-4.6VvsLi（建议）