电化学(中英文) ›› 2018, Vol. 24 ›› Issue (1): 81-88. doi: 10.13208/j.electrochem.170209
• 电镀与表面精饰近期研究专辑( 哈尔滨工业大学 安茂忠教授主编) • 上一篇 下一篇
魏奕民*
WEI Yi-min*
摘要:
镍钴锰三元材料LiNixCoyMnzO2 (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,LiNi0.6Co0.2Mn 0.2O2(NCM622)和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)成为了目前研究最为广泛的两款高镍三元正极材料. 但目前针对这两款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元素的含量对这两款材料的充放电性能、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Ni2+和Ni3+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达到80.8%以上.
中图分类号: