锂电池百篇论文点评(2012.10.1—2012.11.30)
2013-03-31董金平林明翔徐凯琪黄学杰
孙 洋,董金平,唐 春,林明翔,徐凯琪,闫 勇,黄学杰
(中国科学院物理研究所,北京 100190)
1 正极材料
1.1 层状氧化物正极材料
Zhang等[1]通过固相法用不同前体对比制出了不 同 复 合 材 料 [Li(LixNi0.34−xMn0.47Co0.19)O2,0.18≤x≤0.21],相比之下用硝酸盐为前体的产品性能最好。分析结果显示,用硝酸盐为前体效果好的原因不是因为颗粒大小和比表面积,而可能因为用硝酸盐获得的样品中较高的 Li/Ni无序度与较多的Li2MnO3相有一个较好的协同效应,从而改善材料的充放电循环性。Rosina等[2]在120 ℃和400 ℃的条件下对Li1/9Ni1/3Mn5/9O2进行了AlF3的包覆。在120 ℃条件下能获得无定形的包覆层,在400 ℃时包覆层消失,且Al与F的摩尔比为2∶1,即形成了氟氧化铝。在包覆过程中需要强酸的环境,引起了电解液里的质子与材料内部的Li进行了交换,且这种质子交换在较高温度下不稳定,最终结构重整,形成了Li2MnO3。作者认为,用AlF3包覆的产品的电化学性能好不是因为 AlF3本身而是由于在包覆过程中形成了氟氧化铝。Song等[3]通过富锂材料的长循环测试来探究其容量损失机理。通过实验发现,长循环后3.5 V以上的容量衰减很严重。而且通过高分辨透射电镜发现,经过深度充放电后,材料中存在从层状变为尖晶石状的微小区域。且通过 ICP分析知,材料中Ni会部分溶解;采用XPS分析得知材料中过渡金属的平均价态在增加等,这都是造成容量损失的重要原因。Amalraj等[4]通过对Li2MnO3在 30 ℃和 60 ℃老化后的电化学测量发现,材料中存在从层状向尖晶石状转变的区域。在60 ℃测试,第一周充电过程中存在气体产生的现象,产生气体的含量由多到少依次为:CO2>CO>O2>H2。……
