锂电池正极三元材料技术现状与新型三元材料

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1、锂电池正极三元材料技术现状与新型三元材料锂电池正极三元材料技术现状与新型三元材料.txt铁饭碗的真实含义不是在一个地方吃一辈子饭，而是一辈子到哪儿都有饭吃。就算是一坨屎，也有遇见屎壳郎的那天。所以你大可不必为今天的自己有太多担忧。本文由ian_hu贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。三元材料技术现状与几款新型三元材料介绍锂镍氧锂钴氧三元素系锂锰氧正极材料二元素系磷酸铁锂系锂钴氧锂锰氧价格低廉放电比容量低高温性能不佳二价锰溶于电解液二元素系锂镍氧性能

2、稳定价格高钴是有毒元素容量高价格低廉结构不稳定合成难度大磷酸铁锂系循环性能好低温性能差合成的批次稳定性差三元素系引入钴稳定其二维层状结构比容量高放电倍率佳安全性好成本低正极材料容量和电压关系图三元材料（三元材料（LiNixCoyMnzO2）特征优点比容量高循环寿命长安全性能好价格低廉缺点平台相对较低首次充放电效率低三元协三元协同效应Co，减少阳离子混合占位，稳定层状结构Ni，可提高材料的容量Mn，降低材料成本，提高安全性和稳定性目前商业化三元系列材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi0.

3、4Co0.2Mn0.4O2LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有和LiCoO2十分相似的α-NaFeO2层状结构，其中过渡金属元素Co、Ni、Mn分别以+3、+2、+4价态存在。锂离子占据岩盐结构的3a位，镍、钴和锰离子占据3b位，氧离子占据6c位。参与电化学反应的电对分别为Ni2+/Ni3+、Ni3+/Ni4+和Co3+/Co4+。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在不同温度及倍率下结构变化较小，所以材料具有很好的

4、稳定性。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2由于采用镍锰取代价格昂贵的钴，使材料具有相对低廉的价格。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的主要制备方法溶胶-凝胶法溶胶凝胶法LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2喷雾干燥法固相反应法共沉淀法氢氧化物共沉淀法振实密度高形貌容易控制加工性能好工业化主要方法碳酸盐共沉淀法振实密度较低形貌难控制加工性能差Ni、Co、Mn离子混合液沉淀剂沉淀反应（PH、T、搅拌速度）陈化、洗涤、过滤、干燥前躯体锂源混合、球磨烧结、粉碎分级LiNi1/3Co1/3Mn1/3O

5、2共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能及物理性能河南思维能源材料有限公司研制生产的球形或类球形三元正极材料（TTM-812）用于锂离子电池时，容量发挥稳定（>145mAh/g，2.8~4.2V，1C），循环寿命长(>800次，1C)，高倍率放电性能佳（>15C），耐过充能力强，是国内外同类产品的佼佼者。具有LiCoO2的优良电化学性能和更优良的安全性能，是替代LiCoO2的理想正极材料；可逆克容量、安全性能和循环性能高/优于

6、LiMn2O4。250020001500100050010203040506070802Theta项目粒子形状平均粒径(D50)比表面积(BET法)Co+Ni+Mn量振实密度粉体PH值Fe含量Ca含量SiCdPb首次可逆容量（半电池）充放电区间4.2~3.0，0.1C首次充放电效率（半电池）充放电区间4.2~3.0，0.1C循环性能(残留容量80%)包装，净重单位μmm2/g%g/cm3标准类球形8-120.20-0.5058-60>2.50<11.0ppmppmppmppmppmmAh/g%次KG

7、<100<100<200<1<1>16085~90人造石墨>800天然石墨>500内铝塑真空包装，外塑料桶装；25KG充放电曲线（扣式电池）首次充放电曲线4.44.24电压（V）3.83.63.43.232.8020406080100120比容量（比容量（mAh/g））140160180200循环性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2存在的问题1.材料的首次充放电效率低．2.锂层中阳离子的混排，对材料的首次充放电效率及循环稳定性都有影响．3.材料的放电电压平台较LiCoO2低，有待提高．LiNi

8、1/3Co1/3Mn1/3O2的改性基础固体电极材料是由质点（原子或离子）以某种方式排列聚集而形成的，原子在形成固体材料时原子之间形成化学键，同时使材料具有相应的能带结构与相态结构，这些都决定着材料的性能。?晶体材料中的电子运动是由材料的能带结构决定的。?晶体材料中锂离子的扩散是与材料中锂离子的扩散通道有直接关系的。元素组成结构电子电导离子电导电化学性能LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的改性LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2主要改性方法有：离子掺杂表面包覆离