第3章_三元电池.pptxVIP

第3章 三元电池;目录：;三元电池;正极材料机理;材料结构特性：;电化学反应机理;1.充放电对Li[NiCoMn]O2体系晶胞参数的影响与Ni、Co、Mn元素比例有关，不同体系晶胞参数（a、c和V）随锂离子脱出的变化而不同。2.锂离子从LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料中脱出时，随着电压的升高，晶胞参数a先减小，这是由于过渡金属Ni和Co氧化成半径小的高价态所致，当充电电压至4.2V时，a有微小的增加；晶胞参数c随着充电电压的升高而不断增大，这是由于锂的脱出导致相邻氧层间的斥力增大所致，4.4V后，c出现明显的减小，Ni4+-O键减小了相邻氧层间的斥力。3.在充放电过程中，111型三元材料晶胞体积变化很小，有利于材料的循环稳定性，而高镍（Ni量≥0.5）三元材料晶胞体积变化则较大，导致材料颗粒结构断裂，进而影响材料的电化学性能。;材料制备方法;高温固相法;共同沉淀法;正极材料问题;;材料改性研究; 电极材料以高容量的富镍材料为内核，高稳定结构的锰基材料为外壳，组合成核壳结构正极材料。 核壳结构类型一般分为普通型、梯度型和全梯度型，其中全梯度型核壳结构没有明显的核壳界限，可以消除核壳结构界面过渡金属组分的突变和结构之间的不匹配性，使锂离子在结构中实现平缓的过渡，该结构材料拥有更高的比容量、更好的倍率和循环性能、热稳定性。; 对三元材料进行离子（阳离子和阴离子）掺杂可以提高三元材料的电子和离子电导率、循环过程中的结构稳定性。所掺杂离子的特征是其离子半径与被替代离子的半径相近，且掺杂元素的结合能较强。通常选用的掺杂元素有Al、Mg、Cr、F等。所掺杂的元素不同，对三元材料性能的影响也各不相同。 ; 提高三元材料的充放电截止电压可以有效提升材料的比容量，进而提高电池的比能量，但此电压下电解液会发生氧化分解。可用添加电解液添加剂方式改善三元材料与电解液的匹配性。添加剂可有效促进电极表面形成致密表面膜，抑制电解液的氧化分解，降低活性材料与电解液的反应。 ;END!