关键词 |
三元正极材料/镍钴锰酸锂 |
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这种材料之所有具有高电压的特点，而且充放电机理与后续充电不同：充电会引起结构的变化，这种变化反映在充电曲线上有两个以 4.4V 为分界的不同的平台，第二次充电过程中，其充电曲线不同于次的曲线，由于次充电过程中Li2O从层状结构的Li2MnO3中不可逆的脱出，在4.5V左右的平台消失。
锂电三元材料在高电压下，随着循环次数的增加，二次粒子或团聚态单晶后期可能会出现一次粒子界面粉化或团聚态单晶分离的现象，造成内阻变大、电池容量衰减快、循环变差。
单晶型高电压三元材料，可以提高锂离子传递效率，同时减小材料与电解液之间的副反应，从而提高材料在高电压下的循环性能。利用共沉淀法制备出三元材料前驱体，然后在高温固相的作用下，得到单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2
三元材料由于具有高电压窗口，受到了越来越多的关注与研究。然而，由于目前商业用的碳酸酯基电解液电化学稳定窗口低，高压正极材料至今仍未产业化。
当电池电压达到4.5 (vs.Li/Li+)左右时电解液便开始发生剧烈的氧化分解，导致电池的嵌脱锂反应无法正常进行。通过开发和应用新型的高压电解液体系或者高压成膜添加剂来提高电极/电解液界面的稳定性是研发高电压型电解液的有效途径
在储能体系中，目前主要以离子液体、二腈类有机物和砜类有机溶剂，作为高电压三元材料的电解液。具有低熔点、不可燃、低蒸汽压和高离子电导率的离子液体表现出了的电化学稳定性能，受到了广泛的研究。
制备三元正极材料的主要方法中，固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法都需要通过高温烧结数小时，耗能大，制备工艺复杂。微波加热是在电磁场中材料产生介质损耗而引起的体加热，加热速度快且均匀，合成的材料往往也具有更的结构和性能，是一种非常有潜力的合成正极材料的方式。
苏玉长等人将锂源与计量比的前驱体混合后置于微波炉中，抽真空并通入氧气，通过控制微波功率以实现不同速率的升温，加热到750℃后烧结20 min，自然冷却至室温得到正极材料。
利用XRD、SEM和充放电等手段，对合成材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了表征。实验结果表明，在1300 W 的输出功率的微波中合成的正极材料，在0.2C充放电条件下，放电比容量高达185.2m Ah / g，库伦效率为84%，循环30次后保持92.3%的容量（2.8～4.3 V），表现出了良好的电化学性能和应用潜力
