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    介紹三元鋰正極材料結構和特點

    鉅大LARGE  |  點擊量:5972次  |  2020年10月20日  

    三元材料是過去幾年的熱點,其中Ni成分,可以提高材料活性,提高能量密度;Co成分也是活性物質,既能穩定材料的層狀結構,又能減小陽離子混排,便于材料深度放電,從而提高材料的放電容量;Mn成分,在材料中起到支撐用途,供應充放電過程中的穩定性。三元鋰,基本上綜合體現了幾種材料的優點。


    在三元材料這個大的類別下面,材料中三種金屬元素比例不同,可以看成不同種類的三元材料。一類是Ni:Mn等量型,第二類是Ni:Mn不等量型。


    等量型的代表是NCM424和NCM111。在充放電過程中,+4價的Mn不變價,在材料中起到穩定結構的用途,+2價的Ni變為+4價,失去兩個電子,使得材料有著高的比容量。


    Ni、Mn不等量型,就是本文的主角,又叫高鎳型三元鋰,重要的代表型號是NCM523,NCM622和NCM811。富鎳型三元材料在電壓平臺低于4.4V(相關于Li+/Li)時,一般認為重要是Ni為+2/+3價參與氧化還原反應,化合價升高到+4價。當電壓高于4.4V時,Co3+參與反應變為+4價,Mn4+不參加反應起穩定結構用途。


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